JP2015122217A - Entry and exit detection switch - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トイレ等の個室に出入りする人の検知を行い、入退室時の入退室方向の判定及びその結果に基づいて照明器具の点灯及び消灯を可能とする出入り検知スイッチに関するものである。 The present invention relates to an entry / exit detection switch that detects a person entering / exiting a private room such as a toilet, determines the direction of entry / exit at the time of entry / exit, and enables lighting / extinguishing of a lighting fixture based on the result.
従来、トイレ等の個室内への出入り方向の検知を行う公知例として主要なものは、時間差を利用するものであって、同種の2つのセンサA,Bを出入り方向に沿って物理的に離して配置し、人をセンサAで検知した時間(時刻)と、その後に同じ人をセンサBで検知した時間(時刻)とに時間差ができることを利用して、センサA,Bの順に人体が検知されれば人がAからBへ移動したこと検出でき、その逆のセンサB,Aの順に人体が検知されれば人がBからAへ移動したことを検出できる。 Conventionally, as a known example for detecting the direction of entering / exiting a private room such as a toilet, a time difference is used, and two sensors A and B of the same kind are physically separated along the direction of entry / exit. The human body is detected in the order of sensors A and B by utilizing the fact that there is a time difference between the time (time) when the person is detected by sensor A and the time (time) when the same person is detected by sensor B. If it is done, it can be detected that the person has moved from A to B, and if a human body is detected in the reverse order of sensors B and A, it can be detected that the person has moved from B to A.
そのような先行例として、2つの焦電型赤外線センサを利用して両方の焦電型赤外線センサの検知時間差によりトイレヘの入退室を検知してトイレの使用者の有無を判定する装置が開示されている(例えば、特許文献1参照)。 As such a prior example, an apparatus is disclosed that uses two pyroelectric infrared sensors to detect the presence or absence of a toilet user by detecting the entrance to and exit from the toilet based on the difference in detection time between both pyroelectric infrared sensors. (For example, refer to Patent Document 1).
また、人体から放射される赤外線を2つの焦電型赤外線センサで検出して人体の移動方向を判別して、スピーカから来客に対し挨拶の音声を出力する技術も既に実用化されている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, a technology for detecting the infrared rays radiated from the human body with two pyroelectric infrared sensors, determining the moving direction of the human body, and outputting a greeting voice from the speaker to the visitor has already been put into practical use (for example, , See Patent Document 2).
さらに、遠近の赤外線を検出してドアの自動開閉を行う技術は、近赤外線でドアの前にある物体の存在を検出し、遠赤外線にてその物体が人体である確認を行いドアの開閉を制御している(例えば、特許文献3参照)。 Furthermore, the technology that detects the near infrared rays and automatically opens and closes the door detects the presence of an object in front of the door with the near infrared rays, confirms that the object is a human body with the far infrared rays, and opens and closes the door. (See, for example, Patent Document 3).
ところで、従来、人体検知に利用されている焦電型赤外線センサでは、人体からの赤外線に基づく温度変化を電圧として検出しているので、トイレのような個室では人体の動きが無くなると人体検知が困難となる結果、照明制御が出来なくなり、人が便座位置に居る間に照明器具が消灯してしまうという問題があった。 By the way, in the conventional pyroelectric infrared sensor used for human body detection, a temperature change based on infrared rays from the human body is detected as a voltage, and thus human body detection is performed when there is no movement of the human body in a private room such as a toilet. As a result, it becomes difficult to control the lighting, and there is a problem that the lighting apparatus is turned off while the person is at the toilet seat position.
上記の基本的な問題を解決するには、トイレのような個室への人の入退室を把握できれば、個室内での人体の検知を行わなくても、照明器具の点灯及び消灯の制御は可能である。 To solve the above basic problems, lighting fixtures can be turned on and off without detecting human bodies in private rooms, as long as people can enter and leave private rooms such as toilets. It is.
しかしながら、例えば特許文献1のような公知例は同種の2つのセンサA,Bの検知が確実に識別できるだけの間隔(距離)をおいて配置されている場合には有効に機能するが、狭い個室内への出入りを検知しようとすると、狭い空間の出入り口付近に2つのセンサA,Bを接近して配置する必要がある。接近した2地点に配置された同種の2つのセンサA,Bによって人体から放射される同種の赤外線(或いは人体から反射される同種の赤外線)を受信したときに、直接人体からの直接波のほかに室内で反射した反射波が混在して受信されたり主の赤外線波のほかに高調波も存在するなど、2つのセンサの検知出力は2つの地点に対応した検知信号として分離できないために、人の出入り方向を判定するのに用いることができなかった。換言すれば、2つの焦電型赤外線センサの周波数特性が極端に低く、トイレのような狭い個室での人の動きに対する、2つの焦電型赤外線センサの出力が重なり合ってしまい、入退室を判定する信号の処理に多々問題があり実用化が難しかった。
However, for example, a known example such as
そこで、本発明は上記の問題に鑑み、トイレ等の個室に対して人体が入室又は退室したことを確実に判定でき、しかもその判定結果に即応して、入室時には照明器具を点灯させ、退室時には消灯することができる出入り検知スイッチを提供することを目的とするものである。 Therefore, in view of the above problems, the present invention can reliably determine that a human body has entered or exited a private room such as a toilet, and in response to the determination result, the lighting fixture is turned on when entering the room, and when leaving the room. An object of the present invention is to provide an entry / exit detection switch that can be turned off.
本発明の一形態の出入り検知スイッチは、二種類の異なる人体検知信号の信号波形を出力する二種類の人体検知センサを、部屋の出入り口付近に入退室方向に沿って直列に並べて配置し、前記二種類の人体検知センサで順次に検知される異種の人体検知信号の信号波形の違いを検出して、人体の入退室方向を判定する入退室方向判定部を備える。 The entrance / exit detection switch according to one aspect of the present invention has two types of human body detection sensors that output signal waveforms of two different types of human body detection signals, arranged in series along the entrance / exit direction in the vicinity of the entrance / exit of the room, An entry / exit direction determination unit is provided that detects a difference in signal waveform of different types of human body detection signals sequentially detected by the two types of human body detection sensors, and determines the entrance / exit direction of the human body.
本発明の他の形態の出入り検知スイッチは、二種類の異なる人体検知信号の信号波形を出力する二種の人体検知センサを、部屋の出入り口付近の入退室方向に沿って直列に並べて配置し、前記二種類の人体検知センサで順次に検知される異種の人体検知信号の信号波形の違いを検出して、人体の入退室方向を判定する入退室方向判定部と、前記入退室方向判定部で判定される前記人体の入退室方向に基づいて照明器具の点灯及び消灯を制御する制御部と、を具備する。 The entrance / exit detection switch according to another embodiment of the present invention is configured by arranging two types of human body detection sensors that output signal waveforms of two different types of human body detection signals, arranged in series along the entrance / exit direction near the entrance / exit of the room, An entrance / exit direction determination unit that detects a difference in signal waveform of different types of human body detection signals sequentially detected by the two types of human body detection sensors and determines an entrance / exit direction of the human body, and an entrance / exit direction determination unit A controller that controls lighting and extinguishing of the lighting fixture based on the determined entrance / exit direction of the human body.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
本発明の一実施形態の出入り検知スイッチは、一方が焦電型赤外線センサ(以下、焦電型人感センサ)を用い、他方が赤外線送受光方式センサ(これは発光部と受光部から構成されており、以下、赤外線送受式センサとする)を用いた、互いに異種の人体検知信号の信号波形の違いを検出して、人体の個室への入退室方向を判定可能としている。二種類の人体検知センサは、検知動作において、互いに干渉しないものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
One of the entrance / exit detection switches of the present invention uses a pyroelectric infrared sensor (hereinafter referred to as a pyroelectric human sensor), and the other uses an infrared transmission / reception sensor (this is composed of a light emitting part and a light receiving part). Therefore, it is possible to determine the direction of entry / exit of a human body into a private room by detecting a difference in signal waveform of different types of human body detection signals using an infrared transmission / reception sensor). The two types of human body detection sensors do not interfere with each other in the detection operation.
本発明の一実施形態の出入り検知スイッチ1は、二種類の異なる人体検知信号の信号波形を出力する二種類の人体検知センサ20a,20b(図1及び図2の符号A,Bに相当する)を、部屋の出入り口(ドアに相当)付近に出入り方向(以下、入退室方向という)に沿って直列に並べて配置し、二種類の人体検知センサ20a,20bで順次に検知される異種の人体検知信号の信号波形の違いを検出して、人体の入退室方向を判定する入退室方向判定部60(図3及び図4参照)を備えている。入退室方向の判定は、2つの異種のセンサA,Bを用いて互いに相異なる検知信号波形が得られることから、A→Bの順に検知されれば、入室方向と判定し、B→Aの順に検知されれば、退室方向と判定できる。この判定は、トイレのような狭い空間内に入退室する場合であっても、誤りなく確実な判定が可能である。
The entry /
図1及び図2は、出入り検知スイッチ1(図3及び図4参照)のセンサ部1aを個室(例えばトイレ)の出入り口(即ちドア)に近い天井に取り付けた構成を示している。トイレ内の天井にはセンサ部1aの他に、トイレ内を照明するための照明器具2が設置されている。そして、センサ部1a内の第1及び第2の人体検知センサA,Bからの二種類の人体検知信号に基づいて、照明器具2の点灯及び消灯が制御されるようになっている。
1 and 2 show a configuration in which the
図2の側面図に示すように、センサ部1aには、トイレヘの入室方向手前側(出入り口に近い方)に赤外線送受式センサ20a(図4に示す発光部21及び受光部22で構成される)を用いた第1の人体検知部20(図3及び図4参照)が設置され、この赤外線送受式の第1の人体検知部に接近した入室方向後方側(出入り口から奥の方)に焦電型人感センサ30aを用いた第2の人体検知部30(図3及び図4参照)が設置されている。詳しくは、後述の図3、図4、図7及び図8に示されている。
As shown in the side view of FIG. 2, the
図2において、符号Iは赤外線送受式センサA(図3の20aに相当)の出入り口付近の検知域を示している。検知域Iには赤外線送受式センサAの発光部21からは近赤外線が照射されており、検知域Iに人が来たときに人体から反射した近赤外線の反射光が赤外線送受式センサAの受光部22で受光されることによって人が通過したことを検知できるようにしている。検知域Iは後述の検知域Pより狭く出入り口(ドア)付近のピンポイント的な検知域を形成している。
In FIG. 2, symbol I indicates a detection area near the entrance / exit of the infrared transmission / reception sensor A (corresponding to 20a in FIG. 3). Near-infrared light is irradiated to the detection area I from the
図2において、符号Pは焦電型人感センサB(図3の30aに相当)のトイレ便座付近の検知域を示している。焦電型人感センサBの検知域Pに人が来たときに人体から放射されている遠赤外線の出射光が焦電型人感センサBで受光されることによって人体検知できるようになっている。検知域Pは前述の検知域Iより数倍広く個室内の便座付近の広域な検知域を形成している。 In FIG. 2, the code | symbol P has shown the detection area of the vicinity of the toilet seat of the pyroelectric human sensor B (equivalent to 30a of FIG. 3). When a person comes into the detection area P of the pyroelectric human sensor B, the far infrared light emitted from the human body is received by the pyroelectric human sensor B so that the human body can be detected. Yes. The detection area P forms a wide detection area near the toilet seat in the private room several times wider than the detection area I described above.
図2において、センサAは検知域Iに自身の発光部から近赤外線を照射しており、人が検知域Iに来たことを自身の受光部が人体から反射された近赤外線を受光することによって検知し、このセンサAの人体検知出力に基づいて照明器具2が点灯する。そして、その後に直ぐにセンサBは人体から放射されている赤外線に基づく温度変化を電圧として検出することによって、センサBの検知域Pに人が来たことを検出する。このセンサBの人体検知出力によって照明器具2の前記点灯状態をロック(図3のスイッチ素子50がオンに固定化)する。この点灯のロック状態では、人が個室内の便座付近でじっとしていてセンサBが人体による熱線の温度変化を受光(検知)しない場合となっても、その影響は受けず前記照明器具2が消灯することはなく点灯状態を維持(保持)する。そして、この点灯状態にロックされている状態で、人が退室しようと出入り口の方向へ移動して、センサAの検知域Iを通過すると、センサAは再び人体から反射された近赤外線を受光し、該センサAの人体検知出力によって前記点灯のロック状態は解除されて、照明器具2は消灯する。つまり、図3及び図4に示す制御部40は、人が出入り口から個室内に入室し、センサAの検知域Iを通過した瞬間に照明器具2を点灯し、続いて人がセンサBの検知域Pを通過した瞬間に照明器具2の点灯をロック状態とする。その後に、人が退室方向に移動して出入り口付近を通過すると、センサAの検知域Iに入ると同時に、前記点灯のロック状態を解除して、前記照明器具2を消灯させる。
In FIG. 2, the sensor A irradiates the detection area I with near-infrared light from its light emitting part, and that its light-receiving part receives near-infrared light reflected from the human body when a person has come to the detection area I. The
図3乃至図5を参照して、出入り検知スイッチ1の構成を説明する。
出入り検知スイッチ1は、交流電源部ACと、直流電源部10と、第1の人体検知部20と、第2の人体検知部30と、タイマー部40aを含む制御部40と、照明負荷としての照明器具2と、照明器具2を点灯及び消灯する点灯用スイッチ素子50と、を備える。第1の人体検知部20と第2の人体検知部30と制御部40とは、入退室方向判定部60を構成している。
With reference to FIG. 3 thru | or FIG. 5, the structure of the in / out
The entry /
入退室方向判定部60は、二種類の異なる人体検知信号の信号波形を出力する二種類の人体検知センサ20a,30aを、部屋(個室例えばトイレ)の出入り口付近に入退室方向に沿って直列に並べて配置し、二種類の人体検知センサ20a,30aで順次に検知される異種の人体検知信号の信号波形の違いを検出して、人体の入退室方向を判定する。
The entrance / exit
制御部40は、図4に示すように、例えばマイコン41と照明制御部42とを備えて構成される。マイコン41は、タイマー機能も備えている。
As shown in FIG. 4, the
制御部40は、入退室方向判定部60で判定される人体の入退室方向に基づいて照明器具2の点灯及び消灯を制御するものであって、入退室方向判定部60における二種類の人体検知センサ20a,30aのうち、出入り口に近い方を第1の人体検知センサ20aとし、出入り口から奥の方を第2の人体検知センサ30aとしたとき、人体が出入り口から入室し、第1の人体検知センサ20aが人体を検知して第1の人体検知信号を出力し、かつ続いて第2の人体検知センサ30aが人体を検知して第2の人体検知信号を出力した場合には、点灯用スイッチ素子をオンにして照明器具2を点灯し、かつ続いてその点灯状態をロックし、その後に前記人体が退室する際に第1の人体検知センサ20aが再び人体を検知して第1の人体検知信号を出力した場合には、点灯用スイッチ素子50をオフにして前記点灯状態のロックを解除し、照明器具2を消灯する制御を行う。
The
交流電源部ACは、商用交流電源からの交流電源電圧を入力し、電源ラインフィルタを通してノイズ成分を除去して出力する。
直流電源部10は、第1及び第2の電源回路11,12を備える。
The AC power supply unit AC receives an AC power supply voltage from a commercial AC power supply, removes a noise component through a power supply line filter, and outputs it.
The DC
第1の電源回路11は、ダイオードブリッジDB1を有する全波整流回路111と、図示しないスイッチングトランスTF1とスイッチングIC1とで構成されるスイッチングレギュレータ112とを備えている。交流電源部ACからの交流電源電圧をダイオードブリッジDB1で直流化した電源電圧をスイッチングトランスTF1(図示略)の2次側の昇圧コイル側で巻き数比に比例した直流電圧V2として取得し、その取得した直流電圧V2(例えば15V)が電源出力端子T0,T2を経て制御部40内の照明制御部42へ供給される。また、スイッチングトランスTF1の2次側の低圧コイル側では直流電圧V1が得られ、次段の第2の電源回路12へ入力電源電圧として供給される。
The first
第2の電源回路12は、レギュレータ121と、その入出力側にそれぞれ接続したコンデンサC1,C2と、を備えている。第2の電源回路12の電源出力端子T1,T2からは、第1の検知部20、第2の検知部30、制御部40の3V電源電圧として用いられる。
The second
照明器具2には、交流電源部ACからの交流電源電圧がトライアックTRACのようなスイッチ素子50を介して供給されるようになっている。点灯用スイッチ素子50は、トライアックTRACのゲートに照明制御部42(図4参照)から制御電圧が印加されることよってオン・オフして、照明器具2を点灯、消灯制御する。
The
照明制御部42は、トライアックTRACを点灯用スイッチ素子50で構成した場合(図4参照)、ゼロクロスで導通するフォトカプラ(図示略)でトライアックTRACのゲートを制御する。該フォトカプラはマイコン41にて制御されるトランジスタQ1(図示略)のオン・オフで制御される。
When the triac TRAC is configured by the lighting switch element 50 (see FIG. 4), the
第1の人体検知部20は、発光部21と、受光部22とを備えている。
発光部21は、例えば近赤外線を放射するものであって、直流電源電圧を可変調整可能とする可変抵抗VRと、直列接続した複数(図では2つ)の赤外線発光ダイオードD1,D2と、この2つの赤外線発光ダイオードD1,D2に、コレクタ・エミッタ路が直列に接続したトランジスタQ2とを備えている。トランジスタQ2は赤外線発光ダイオードD1,D2に約40kHzで変調された赤外線信号を一定周期Tで一定期間t、発光させる制御を行うものである。トランジスタQ2のオン・オフのスイッチングはマイコン41からの制御信号がトランジスタQ2のベースに供給されることによって行われる。
The first human
The
受光部22は、発光部21から放射した近赤外線が人体で反射した赤外線を受光するためのものであって、複数(図では2つ)の赤外線受光器RV1,RV2と、この2つの赤外線受光器RV1,RV2からの2つの出力の論理積をとり、マイコン41の入力端子に出力するANDゲート部221とを備えている。図5は受光部22の一実施例の回路図を示している。ANDゲート部221は、前記2つの赤外線受光器RV1,RV2からの2つの出力をそれぞれ入力する2つのNORゲートと、この2つのNORゲートからの2つの出力を入力とする1つのANDゲートとで構成されている。
The
第2の人体検知部30は、人体を検知する焦電型人感センサ30aと、焦電型人感センサ30aの出力を増幅する増幅部31とを備えている。焦電型人感センサ30aは、焦電型赤外線センサであって、人体からの赤外線に基づく温度変化を電圧として検出する。増幅部31は二段増幅を行う2つの増幅部311,312を縦続して構成されている。増幅部311,312はそれぞれオペアンプを用いた増幅回路で構成されている。
The second human
以上の構成の動作を、図6乃至図10を参照して説明する。
赤外線送受式センサの発光及び受光の方式としては、2つの方式がある。第1の方式は、図6の周期的な発光波形に対して図10の受光波形を検知信号波形として取得するもので、天井のセンサ部1aの発光部21から近赤外線を一定周期で一定期間ずつに天井から周期的に照射した光が床面に到達しない程度の強さで照射され、その放射光が移動している人の頭部周辺で反射した赤外線がセンサ部1aの受光部22で受光されるようにした方式である。もう1つの第2の方式は、連続的な発光波形に対して図13のような床面反射の受光波形や、図14のような人体反射の受光波形を検知信号波形として取得するもので、天井のセンサ部1aの発光部21から照射され近赤外線は図12(a)のように人が通過しないときは床面で反射した光がセンサ部1aの受光部22で受光され、図12(b)のように人が通過すると、人の頭部周辺で反射した赤外線が受光部22で受光されるようにした方式である。
The operation of the above configuration will be described with reference to FIGS.
There are two methods of light emission and light reception of the infrared transmission / reception sensor. In the first method, the light reception waveform of FIG. 10 is acquired as a detection signal waveform with respect to the periodic light emission waveform of FIG. The light irradiated periodically from the ceiling is irradiated with an intensity that does not reach the floor surface, and the infrared light reflected around the head of the moving person is reflected by the
図6乃至図10は、赤外線送受式センサの送受方式のうちの前記第1の方式に対応したものである。
赤外線送受式の第1の人体検知部20は、発光部21としての複数の赤外線発光ダイオードD1,D2にて図6に示すように約40kHzで変調された赤外線信号を一定周期Tで一定期間t、図2に示す検知域Iへ発光し、受光部22を構成する2つの赤外線受光器RV1、RV2にて人体(図示略)からの反射波を受光し検出する。検出された2つの赤外線反射波出力はANDゲート部221に印加され、論理積が成立する反射波出力のみを取得して、マイコン41の入力端子に供給する。この図5に示した回路構成で、不要な反射波を除きSN比の改善を図れる。
6 to 10 correspond to the first method among the transmission / reception methods of the infrared transmission / reception sensor.
As shown in FIG. 6, an infrared transmission / reception type first human
図7は図4の赤外線送受式センサを用いた第1の人体検知部、及び焦電型人感センサを用いた第2の人体検知部を含むセンサ部を示す下面図、図8は図7の縦断面図である。これらの図において、符号3はゴム等で構成される隔壁、4は受光用レンズ、5は可視光線カットフィルタ、6はレンズカバー、7はセンサ部カバーである。
7 is a bottom view showing a sensor unit including a first human body detection unit using the infrared transmission / reception sensor of FIG. 4 and a second human body detection unit using a pyroelectric human sensor, and FIG. FIG. In these drawings,
赤外線発光ダイオードD1,D2から発光された赤外線信号が、赤外線受光器RV1,RV2に直接入射しないように、赤外線発光ダイオードD1,D2は図7及び図8に示すようにゴム等で出来た隔壁3で囲われ、可視光線カットフィルタ5に隔壁3が密着している。赤外線は該可視光線カットフィルタ5を通過して検知域Iに放射され、人体で反射した赤外線は同フィルタ5を通過して2つの赤外線受光器RV1,RV2で受光される。受光された赤外線はANDゲート部221を通過した後、その出力は図10に示す信号波形がマイコン41の1つの入力端子に入力される。
Infrared light emitting diodes D1 and D2 have a
焦電型人感センサ30aの受光用レンズ4の保護のため赤外線が通過できるポリエチレン製のレンズカバー6と可視光線カットフィルタ5とを含んで構成されるセンサ部カバー7で、センサ部1a全体が覆われている。
A
一方、第1の人体検知部20に接近して入室方向の後ろ側に配置された第2の人体検知部30は、焦電型人感センサ30aを利用しており、受光用レンズ4を介し検知域P(図2及び図8参照)を通過する人体から放射される遠赤外線を受光して、その出力は二段の増幅回路で増幅されてマイコン41のAD変換端子に入力される。
On the other hand, the second human
図9は焦電型人感センサによる第2の人体検知部30から出力される信号波形を示す図である。図10は赤外線送受式センサによる第1の人体検知部20から出力される信号波形を示す図である。但し、図10の波形図の時間軸(横軸)のスケールは図9,13,14の波形図に比べて5倍に拡大したものとなっている。
FIG. 9 is a diagram showing a signal waveform output from the second human
このように、図9に示す第2の人体検知部30から出力される信号波形と、図10に示す第1の人体検知部20から出力される信号波形とは、互いに相異なる信号波形を有しており、両者の信号波形の違いを各波形の一定期間における複数のサンプリング点の変化状態(変化特性)の対比から、第1の人体検知信号と第2の人体検知信号とを識別することが可能となる。或いは、第1の人体検知信号と第2の人体検知信号とで、一定期間内の信号波形を積分することにより、2つの人体検知信号での積分値の相違から第1の人体検知信号と第2の人体検知信号とを識別することも可能である。
Thus, the signal waveform output from the second human
次に、マイコン41が赤外線送受式センサによる第1の人体検知部20から出力される信号波形と、焦電型人感センサによる第2の人体検知部30から出力される信号波形とを入力して、相異なる両信号波形から如何にして人体の入退室の移動方向を検知し、その検知結果に基づいて照明器具2の点灯及び消灯を制御する動作について説明する。
Next, the
マイコン41を含む制御部40は、第1及び第2の人体検知信号を用いて照明器具2を点灯及び消灯する制御部であって、出入り口よりトイレ内に人が入室する際、第1の人体検知部20が人体を検知して第1の人体検知信号を出力し、かつ続いて第2の人体検知部30が人体を検知して第2の人体検知信号を出力した場合には、第1の人体検知信号に基づいて点灯指示して照明器具2を点灯し、かつ第2の人体検知信号に基づいて照明器具2の点灯状態をロックしてその点灯状態を維持し、その後に人が退室する際、出入り口の方向へ移動することで、第1の人体検知部20が再び人体を検知して第1の人体検知信号を出力した場合には、前記照明器具2の点灯状態のロックを解除し、照明器具2を消灯させる。
The
なお、‘点灯状態のロック’はマイコン41からの制御信号によりスイッチ素子50をオンに保持(固定)し、‘点灯状態のロックの解除’はマイコン41からの制御信号によりスイッチ素子50のオン状態をオフに切り替えて保持(固定)することを意味する。
Note that “lighted state lock” holds (fixes) the
一方、特殊な例として、第1の人体検知信号を受信しても一定時間内に第2の人体検知信号を受信出来ない場合が存在する。このような事象は所謂Uターン事象で入退出が行われないことが発生する。 On the other hand, as a special example, there is a case where the second human body detection signal cannot be received within a predetermined time even if the first human body detection signal is received. Such an event is a so-called U-turn event and does not occur.
そこで、制御部40は、人が出入り口からトイレ内に入り直ぐに引き返す等により、第1の人体検知部20のみが人体を少なくとも二度続いて検知した場合には、照明器具2に点灯を指示して点灯すると同時に、照明器具2を消灯するタイミングを計るためのタイマー部40aを駆動し、該タイマー部40aがタイムアップした時に照明器具2を消灯する。
Therefore, the
マイコン41では上記のような2つの相異なる信号波形の入力信号のうちどちらが先に受信できたかを判定することによって、人体の入退出方向を検知することができる。
The
今、赤外線送受式センサを用いた第1の人体検知部20の出力をAとし、焦電型人感センサを用いた第2の人体検知部30の出力をBとすると、検出時間差を考慮して‘ 先→後 ’の形式で記述すると、A→Bの組み合わせを入室信号とし、B→Aの組み合わせを退出信号とすると、マイコン41を含む制御部40ではA→Bの時は、室内の照明を点灯させ、B→Aで消灯させることが可能となる。しかしながら、入室時を検出して照明器具2を点灯するだけでは、使用者が長時間動くことなくじっとしていた場合には、焦電型人感センサを用いた第2の人体検知部30の出力Bが得られず、照明器具2を消灯させてしまう虞がある。つまり、照明器具2が一旦点灯した後にその点灯状態を使用者の退出時まで維持できないという問題があるが、上述した本発明の実施形態における制御部40の制御動作(入室時に点灯した後にその点灯状態をロックし、退室時に点灯のロック状態を解除する)によれば、その問題を解消することが可能となる。
Now, if the output of the first human
なお、介護施設では、被介護者は介護人の助けを得て、トイレを利用することが多い。この場合、介護人は被介護人が用を足している間は一旦トイレの外に出る。用足しを終了した後に再度入室して、一緒に退出する。このような場合、介護人が一旦退出すると照明器具2が消灯する不都合が発生する。この問題を解決するため、図4のマイコン41にスイッチ43を接続し、このスイッチ43の入切の設定によって、2回入退室する状況が生じたときに至ってから、照明器具2を消灯する方法が考えられる。こういった特殊なケースに対応するため、スイッチ43は単に入切の二者択一では対応できないので、ディップスイッチ等を用いて多数のケースに対応した選択が可能となるように構成することも容易である。
In care facilities, care recipients often use toilets with the help of caregivers. In this case, the caregiver temporarily goes out of the toilet while the care recipient is using his / her work. After completing the add-on, enter the room again and leave together. In such a case, once the caregiver leaves, there is an inconvenience that the
図11乃至図14は、赤外線送受式センサの送受方式のうちの前記第2の方式に対応したものである。
図11は、赤外線送受式センサによる第1の人体検知部における受光部22の他の実施例の回路図を示している。図11に示した実施例は、第1の人体検知部20における受光部22の図5に示した一実施例とは異なる構成例を提供するものである。図12は赤外線送受式センサによる人体検知を説明する図を示している。
11 to 14 correspond to the second method of the transmission / reception methods of the infrared transmission / reception sensor.
FIG. 11 shows a circuit diagram of another embodiment of the
ただし、第1の人体検知部20における発光部21については、以下の連続波の赤外線信号を発生する回路(図示略)を採用している。発光部21では、トイレの天井に取り付けたセンサ部1aの赤外線発光ダイオードD3(図示略)からの赤外線放射レベルをアップしてトイレの床まで達するように赤外線発光ダイオードD3を約40kHzに変調してダーリントン接続のトランジスタ回路で駆動する。この場合の赤外線発光出力としての赤外線信号は、前述の図5の実施例とは異なり、連続波とする。
However, the
図11に示す受光部22は、受光素子としてのフォトダイオードDの受光電流を電圧に変換する電流/電圧変換回路IVと、その変換された電圧を増幅する二段構成の増幅部AP1,AP2とを備える。
The
図11では、図12(a)に示すように床面に届いた赤外線が反射してフォトダイオードDに入射する。この反射された赤外線を受光したフォトダイオードDから光電流が光量に応じた電流が流れ、その電流を初段のオペアンプOP1を用いた電流/電圧変換回路IVにて電圧に変換する。そして、該変換電圧をオペアンプOP2,OP3を利用した二段の増幅回路AP1,AP2にて増幅する。従って、人が居ない時は、受光部22の出力は床や壁からの反射出力であるため一定のレベルを維持するので、図11の受光部22の出力は図12のように殆ど変化のない出力となる。
In FIG. 11, as shown in FIG. 12A, the infrared rays that reach the floor surface are reflected and enter the photodiode D. A photocurrent corresponding to the amount of light flows from the photodiode D that receives the reflected infrared light, and the current is converted into a voltage by the current / voltage conversion circuit IV using the operational amplifier OP1 in the first stage. The converted voltage is amplified by two-stage amplifier circuits AP1 and AP2 using operational amplifiers OP2 and OP3. Therefore, when there is no person, the output of the
人がトイレに入った時点で、赤外線発光ダイオードD3(図示略)から放射された赤外線領域Iを通過する時、図12(b)に示すように人体から反射してフォトダイオードDでその反射光を受信するが、床からの反射出力(図13参照)に比べ、人体からの反射は赤外線発光ダイオードD3に近いため、反射レベルが大きく、最終出力は大きく変動する。この様子は図14に示すように、出力の変化が発生する。
この反射出力をマイコン41のAD変換端子に供給し、マイコン41でのAD変換値が基準値より大きくなることを利用して人体検知を行うことが出来る。
When the person enters the toilet, when passing through the infrared region I emitted from the infrared light emitting diode D3 (not shown), the light is reflected from the human body and reflected by the photodiode D as shown in FIG. However, since the reflection from the human body is closer to the infrared light emitting diode D3 than the reflection output from the floor (see FIG. 13), the reflection level is large and the final output varies greatly. In this state, as shown in FIG. 14, a change in output occurs.
This reflected output is supplied to the AD conversion terminal of the
なお、図11乃至図14は第1の検知部の赤外線送受式センサの送受方式のうちの第2の方式の実施例を説明するものであるが、第1の検知部20の赤外線送受式センサの送受方式が第1の方式でも又第2の方式であっても、第2の検知部30の焦電型人感センサにおける受光波形(検知波形)については図9に示す波形と同じものとなることは勿論である。
11 to 14 illustrate an embodiment of the second method among the transmission / reception methods of the infrared transmission / reception type sensor of the first detection unit. The infrared transmission / reception type sensor of the
このように、図9に示す第2の人体検知部30から出力される信号波形と、図14に示す第1の人体検知部20から出力される信号波形とは、互いに相異なる信号波形を有しており、両者の信号波形の違いを各波形の一定期間における複数のサンプリング点の変化状態(変化特性)の対比から、第1の人体検知信号と第2の人体検知信号とを識別することが可能となる。或いは、第1の人体検知信号と第2の人体検知信号とで、一定期間内の信号波形を積分することにより、2つの人体検知信号での積分値の相違から第1の人体検知信号と第2の人体検知信号とを識別することも可能である。
Thus, the signal waveform output from the second human
以上述べた本発明の実施形態によれば、人の入室方向に配置された2つの相異なる信号波形を出力できる二種のセンサで人体を順に検出することで、人が入室するのか退室するのかを検知できるため、トイレ等の個室の人退出が把握でき、室内に居る人の存在の有無の管理が行えることから、照明器具の制御、特に室内に人が入った時は点灯し、人が居るときはその点灯を維持する制御を確実に行え、また使用者が室内から退出した時には直ぐに消灯できるので、従来のトイレ使用中に消灯してしまうという不都合が解決でき、快適にトイレの使用ができると共に、省エネルギーの実現に効果を期待できる。
なお、個室としては、トイレの他に、勉強部屋などの個人的に使用する部屋が該当する。
According to the embodiment of the present invention described above, whether a person enters or leaves a room by sequentially detecting the human body with two types of sensors that can output two different signal waveforms arranged in the person's entry direction. Because it is possible to detect the exit of a person in a private room such as a toilet and to manage the presence or absence of a person in the room, it is possible to control the lighting fixtures, especially when a person enters the room, When you are there, you can reliably control the lighting, and when the user leaves the room, you can immediately turn it off, so you can solve the inconvenience of turning off the light while using the conventional toilet, and you can use the toilet comfortably. It can be expected to be effective in realizing energy saving.
In addition to toilets, private rooms include rooms for personal use such as study rooms.
また、赤外線送受式センサ20aは発光部にて人体や物体に近赤外線を照射して、受光部にて人体や物体で近赤外線を反射させて受光する謂わばアクティブセンサに相当するものであり、焦電型人感センサ30aは人体や物体から放射されている遠赤外線を直接受光するパッシブセンサに相当するものである。
The infrared transmission /
本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although one embodiment of the present invention has been described, this embodiment is presented as an example and is not intended to limit the scope of the invention. This embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. This embodiment and its modifications are included in the scope of the present invention and the gist thereof, and are also included in the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
1…出入り検知スイッチ、1a…センサ部、2…照明器具、10…電源部、11…第1の電源回路、12…第2の電源回路、20…第1の人体検知部、20a…第1の人体検知センサ(赤外線送受式センサ、赤外線送受光方式センサ)、21…発光部、22…受光部、30…第2の人体検知部、30a…第2の人体検知センサ(焦電型人感センサ、焦電型赤外線センサ)、40…制御部、40a…タイマー部、41…マイコン、42…照明制御部、50…点灯用スイッチ素子、60…入退室方向判定部。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記入退室方向判定部で判定される前記人体の入退室方向に基づいて照明器具の点灯及び消灯を制御する制御部と、
を具備したことを特徴とする出入り検知スイッチ。 Two types of human body detection sensors that output signal waveforms of two different types of human body detection signals are arranged in series along the entrance / exit direction near the entrance of the room, and are sequentially detected by the two types of human body detection sensors. An entry / exit direction determination unit that detects a difference in signal waveforms of different human body detection signals and determines an entrance / exit direction of the human body;
A control unit for controlling lighting and extinction of the lighting fixture based on the entrance / exit direction of the human body determined by the entrance / exit direction determination unit;
An entry / exit detection switch characterized by comprising:
前記入退室方向判定部における前記二種類の人体検知センサのうち、前記出入り口に近い方を第1の人体検知センサとし、前記出入り口から奥の方を第2の人体検知センサとしたとき、前記人体が前記出入り口から入室し、前記第1の人体検知センサが前記人体を検知して前記第1の人体検知信号を出力し、かつ続いて前記第2の人体検知センサが前記人体を検知して前記第2の人体検知信号を出力した場合には、点灯用スイッチ素子をオンにして前記照明器具を点灯し、かつ続いてその点灯状態をロックし、その後に前記人体が退室する際に前記第1の人体検知センサが再び前記人体を検知して前記第1の人体検知信号を出力した場合には、前記点灯用スイッチ素子をオフにして前記点灯状態のロックを解除し、前記照明器具を消灯する制御を行うことを特徴とする請求項2に記載の出入り検知スイッチ。 The controller is
Of the two types of human body detection sensors in the entrance / exit direction determination unit, the one close to the entrance / exit is the first human body detection sensor, and the back of the entrance / exit is the second human body detection sensor. Enters from the entrance, the first human body detection sensor detects the human body and outputs the first human body detection signal, and then the second human body detection sensor detects the human body and When the second human body detection signal is output, the lighting switch element is turned on to turn on the lighting fixture, and then the lighting state is locked, and the first time when the human body leaves the room. When the human body detection sensor detects the human body again and outputs the first human body detection signal, the lighting switch element is turned off to unlock the lighting state, and the lighting apparatus is turned off. System Out detection switch according to claim 2, wherein the performing.
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-
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