JP4500196B2 - 人体検知装置 - Google Patents

Description

この発明は発光部と受光部とを備えた人体検知センサを有し、発光部から発した光の人体による反射光を受光部で受光して、人体検知を行う人体検知装置に関する。

発光部と受光部とを有する人体検知センサを備え、人体による反射光を受光部で受光して人体検知を行うようになした人体検知装置が従来より広く用いられている。
通常この種の人体検知装置では、透光材料で形成したセンサ窓を有するカバーの内側に人体検知センサを収容し、且つこれをセンサ窓に臨む位置に配置しておく。

この種の人体検知装置ではまた、センサ窓から相当距離離れた位置を人体検知センサによる検知エリアの近限とするように、人体検知センサによる検知エリアを設定する。
本発明者等は、この人体検知装置を非接触スイッチに似た使い方をすべく、センサ窓に近接した位置を検知エリアの近限とするように検知エリアを設定したところ、以下のような問題の生ずることが判明した。

即ち、図１２に示しているように人体検知センサ２００と、カバー２０２のセンサ窓２０４との間に隙間Ｓが生じていると、人体検知センサ２００がセンサ窓２０４、詳しくはこれを構成する透光材料を検知対象（人体）と誤検知してしまう問題を生ずることが判明した。
尚２０６は人体検知センサ２００における発光部で、２０８は受光部である。
この問題は人体検知センサとして半導体位置検出素子を用い、受光部２０８への反射光の入射角度に基づいて検知対象（人体）までの距離を測定する測距式センサを用いたときに特に生じ易い。

而してこのような誤検知が生ずると、例えばこの人体検知センサ２００を便器の洗浄装置における人体検知用として用いたとき、その誤検知に基づいて便器洗浄用の水が出っ放しとなってしまうといった問題を生ずる。
またこの問題は、カバー２０２を設置現場において組み付けなければならない場合に特に問題となる。

例えば工場製造段階で予めカバー２０２と人体検知センサ２００とを組み付けた状態としておくことができれば、隙間Ｓが生じないようにそれらカバー２０２と人体検知センサ２００とを組み付けておくといったことが可能であるが、施工現場でカバー２０２と人体検知センサ２００とを組み付けざるを得ない場合、施工に際しての組付誤差やばらつきによって、またもともとの人体検知センサ２００やカバー２０２の製造誤差等によって、それらの間に隙間Ｓが生じてしまうことがあり、こうした場合にその隙間Ｓに起因して誤検知の問題を引き起こしてしまう。

本発明はこうした問題点を課題としてなされたものである。
尚、下記特許文献１には被測定物の故障診断等に用いられるセンサ保持具についての発明が示され、それにおいてＡＥセンサの検出部を、被検出部（測定対象）に対しスプリングにて押し付けるようになした点が開示されている。
しかしながらこの特許文献１に開示のものは、センサを直接測定対象に接触させて始めて故障診断等が可能なものであり、またセンサの検出部を測定対象自体に当てて測定を行うものである点で本発明とは異なったものである。

特開平１０−３００５６４号公報

本発明は以上のような事情を背景とし、人体検知センサとセンサ窓との隙間に起因して、人体検知センサがセンサ窓を誤検知してしまうといったことのない人体検知装置を提供することを目的としてなされたものである。

而して請求項１のものは、透光材料で形成したセンサ窓を有するカバーの内側に、発光部と受光部とを有する人体検知センサを該センサ窓に臨む位置に収容して成る人体検知装置において、前記人体検知センサを内蔵したセンサユニットを弾性部材にて前記センサ窓に向け付勢した状態に弾性支持し、該弾性部材にて該人体検知センサを該センサユニットの状態で該センサ窓に当接状態としてあり、該センサユニットは、前記弾性部材を嵌装させた軸により、該弾性部材による付勢方向と直交方向に移動規制される状態に固定されていることを特徴とする。

発明の作用・効果

以上のように本発明は、人体検知センサを内蔵したセンサユニットを弾性部材にてセンサ窓に向け付勢した状態に弾性支持し、その弾性部材にて人体検知センサをセンサユニットの状態でセンサ窓に当接状態となしてあるもので、本発明によれば、カバーや人体検知センサの施工の際の組付誤差やばらつきによって、或いはまたそれらの製造誤差等によって、人体検知センサとセンサ窓との間に隙間が生じるのを確実に防止することができ、従ってその隙間に起因して人体検知センサがセンサ窓を検知対象と誤検知してしまう問題を確実に防止することができる。

ここで上記弾性部材は金属ばねにて構成しておくことができる。
弾性部材としてこのような金属ばねを用いれば、経年変化が少なく長期の間に人体検知センサとセンサ窓との間に隙間が生じてしまう問題も生じず、また弾性部材が容易に壊れず尚且つ安価である利点が得られる。

また本発明では、人体検知センサにおける発光部と受光部との間に、光を遮蔽する遮蔽板を設けておくことができ、このようにしておけば、発光部からの光がセンサ窓で反射しても、遮蔽板による光の遮蔽作用でセンサ窓からの反射光が受光部に入射するのを防止でき、センサ窓に対する誤検知をより確実に防止することができる。

次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１〜図４において、１０は本実施形態のフラッシュバルブ装置で、下部のバルブユニット１２，上部のコントローラユニット１４（図４参照）、及びこれらを外側から覆うカバー１６を有している。
バルブユニット１２は、図４中左側面に接続口１８が設けられており、そこに給水用配管の一部を成す継手管２０が接続され、かかる継手管２０が図１，図２に示しているようにバルブユニット１２の左側面から左方に突出している。
尚この継手管２０には止水栓２２が一体に構成されている。

一方バルブユニット１２の右側面からは、図２に示しているように押ボタン式の手動操作部２４が右方に突出している。
この手動操作部２４は、停電時等の非常時においてこれを図中左向きに押込操作することで、バルブユニット１２の弁部を開いて便器洗浄水を流出させるためのものである。
他方バルブユニット１２の底面には排水用配管の接続口が設けられており、図４に示しているようにそこに排水用配管の一部を成す継手管２５が図中下向きに突出する状態で接続されている。

バルブユニット１２の上部には、鍔状に突出した形態の固定部２６が設けられており、そこに固定ねじ２８が前後左右４箇所に螺合されている。
ここで図４中前側の２つの固定ねじ２８と、後側の２つの固定ねじ２８とは、それぞれ左右の間隔が同じ間隔とされており、また図中左側の２つの固定ねじ２８と、右側の２つの固定ねじ２８とは何れも左右方向の同じ位置に設けられている。
そしてこれら４箇所の固定ねじ２８によって、上部のコントローラユニット１４が固定部２６、即ちバルブユニット１２に取付プレート３０を介して取付固定されるようになっている。

取付プレート３０は、図４及び図５に示しているように下向きに突き出した４本の脚３２を有しており、それぞれの端部に直角に折れ曲がった締結部３４が設けられている。
これら締結部３４には、固定ねじ２８を挿通するためのＵ字状の切欠３６が設けられており、取付プレート３０は固定ねじ２８の軸部をこれらＵ字状の切欠３６に挿通させ、その状態で固定ねじ２８を図４及び図６中下向きに締め込むことによって、バルブユニット１２の固定部２６に固定される。
尚Ｕ字状の切欠３６は何れも同方向、即ち図４及び図５中右向きに開口するように形成されている。

上部のコントローラユニット１４は、その主体を成すコントローラ３８と電源トランス４０とを有しており、それぞれが取付プレート３０によって支持されている。
このコントローラ３８は透明なケースを有しており、その内部に正面の人体を検知するための人体検知センサ４２と制御基盤とが内蔵されている。
この人体検知センサ４２は正面の人体(使用者)を検知し、その検知時間の長短に応じて大便か小便かを判断し、これに応じて便器洗浄水の流出量を決定するためのものである。

４４は手かざし用の人体検知センサ（非接触スイッチ）４６を内蔵した、コントローラ３８とは別体を成すセンサユニットで、取付プレート４８によって支持されている。
ここで取付プレート４８は、その基端が固定ねじ５０にてコントローラ３８に固定されている。

上記カバー１６は、図７に示しているように底面が開口形状をなしており、上記のコントローラユニット１４，バルブユニット１２に対し上から下向きに被せられてそれら全体を外側から覆っている。
このカバー１６の前面には、上記人体検知センサ４２に対応したセンサ窓５８が設けられており、またその頂面には手かざし用の人体検知センサ４６に対応したセンサ窓６０が設けられている。
ここでカバー１６の頂面は、図３に示しているように前方に向って斜め下向きに傾斜した面とされており、センサ窓６０もまた同様の傾斜面をなしている。

尚このカバー１６は、図２に示しているように左右の側面において固定ねじ６２により上記の取付プレート３０、即ち上部のコントローラユニット１４を下部のバルブユニット１２に取付固定するための取付プレート３０に固定されている。

図７に示しているように、カバー１６には左右の側面のそれぞれに左右対称形状を成すＵ字状の切欠６４Ｒ，６４Ｌが設けられている。
ここで各切欠６４Ｒ，６４Ｌはカバー１６の下端に連続して設けられている。
これら切欠６４Ｒ，６４Ｌは給水用配管、ここでは継手管２０をカバー１６内からカバー１６外に挿通可能な形状で形成されている。

図４に示しているように、下部のバルブユニット１２の底部にはコ字形状をなす底プレート６６が固定されている。
この底プレート６６は、図８に詳しく示しているようにカバー１６の底面の開口をカバー１６の内側で閉鎖する本体部６８と、その両端の起立部７０，７２とを備えている。
一方の起立部７０は、カバー１６の切欠６４Ｒ，６４Ｌよりも僅かに大きく形成されており、カバー１６の切欠６４Ｒ，６４Ｌを内側から閉鎖可能な形状とされている。
他方の起立部７２は給水用配管、即ちここでは継手管２０の挿通空間を形成する状態に、切欠６４Ｒ，６４Ｌをカバー１６の内側から閉鎖する形状となしてあり、その上端に継手管２０の外周に沿った半円形状の切欠７４を有している。

尚、上記一方の起立部７０には上記の手動操作部２４を突出させるための円形の貫通穴７６が形成されており、また本体部６８には排水用配管、具体的には継手管２５を下向きに挿通させるための円形の貫通穴７８が形成されている。
尚この底プレート６６はカバー１６と同配色とされている。

本実施形態のフラッシュバルブ装置１０では、カバー１６を装着した状態の下でセンサ窓６０の上方に使用者が手をかざすと、人体検知センサ４６がこれを検知し、その検知信号に基づいてコントローラ３８が弁開信号を出し、バルブユニット１２の弁部を開動作させる。
これにより便器洗浄水が便器に向けて給水され、便器洗浄が自動的に行われる。
尚この実施形態のフラッシュバルブ装置１０では、使用者がセンサ窓６０の上方に手をかざし忘れた場合であっても、即ち使用者が洗浄操作をし忘れた場合であっても、使用者が便器から立ち去ることによって人体検知センサ４２による人体検知、具体的には人体が立ち去ったことを検知して、コントローラ３８から弁開信号が発せられ、これを受けてバルブユニット１２が弁部を開いて自動的に便器洗浄水を便器に向けて給水する。

上記センサユニット４４に備えられた手かざし用の人体検知センサ４６は赤外線反射式のもので、図９に示しているように発光部８０と、受光部８２及びそれらの間に設けられた遮蔽板８４（光遮蔽板）を有している。
この人体検知センサ４６は、カバー１６の透光材料にて形成されたセンサ窓６０に臨んで配置されており、発光部８０から光を発光して検知対象（ここでは人の指）にて反射させ、その反射光を受光部８２で受光して、その受光部８２への反射光の入射角度に基づいて検知対象までの距離を検出する。

而してその検知対象が設定したエリア内にあれば検知対象有りと判定して検知信号を出力する。
尚センサユニット４４のケーシングの人体検知センサ４６の上面もまた透光材料で形成されている。
また図９に示しているように遮蔽板８４は、センサユニット４４のケーシングに形成された挿入部８６に先端を挿入させている。

図４及び図９に示しているように、センサユニット４４における取付プレート４８の先端部には軸部の長いねじ５１が螺合されている。
ねじ５１は、図９に示しているようにセンサユニット４４に設けられたボス部５４の挿通孔８８を挿通して図中上向きに突き出しており、その突き出した端部に大径の頭部５２を有している。

このねじ５１の軸部且つボス部５４と取付プレート４８との間には、金属製のコイルスプリング（弾性部材）５６が嵌装されており、センサユニット４４に対し図中上向きの付勢力を及ぼしている。
即ちセンサユニット４４が、このコイルスプリング５６によって下側から上向きに弾性支持されている。
その結果として、センサユニット４４は人体検知センサ４６、詳しくはケーシングの上面をカバー１６に設けたセンサ窓６０に弾性接触状態に当接させている。

尚センサユニット４４におけるケーシングの上面、詳しくは人体検知センサ４６の上面は、図３に示しているように前方に向けて斜め下向きに傾斜した面とされている。

本実施形態のフラッシュバルブ装置１０は、カバー１６を取り外した状態の下で下部のバルブユニット１２が上部のコントローラユニット１４に対し、その取付けの向きを左右且つ前後に逆転可能である。
図１〜図４はフラッシュバルブ装置１０を左給水に対応させた場合を表しているが、バルブユニット１２の取付けの向きを左右及び前後に逆転させることで、容易に右給水に対しても対応することができる。
図１０及び図１１は、その右給水に対応させた場合を表している。
この場合バルブユニット１２から図中右向きに突出した給水用配管、具体的には継手管２０がカバー１６の右側面の切欠６４Ｒを挿通して図中右向きに突出した状態となる。

即ち図１〜図４の左給水の場合には、継手管２０がカバー１６の左側面の切欠６４Ｌを挿通して外部に突出しているが、図１０及び図１１の右給水の場合には、バルブユニット１２の向きの逆転（左右逆転）によって、継手管２０がカバー１６の右側面の切欠６４Ｒを挿通して図中右方に突出した状態となる。

尚このとき、底プレート６６もまた左右の向きを逆転させる。
左給水の場合には、カバー１６の右側面の切欠６４Ｒを内側から閉鎖していたＵ字状の底プレート６６の起立部７０が、今度は図中左側に位置した状態となって、カバー１６の左側面の切欠６４Ｌを内側から閉鎖した状態となる。
また他方の起立部７２は、図１〜図４の左給水の場合にはカバー１６の左側面の切欠６４Ｌを、継手管２０の挿通空間を形成する状態で内側から閉鎖した状態となるが、図１０及び図１１の右給水の場合には、この起立部７２が図中右側に位置して、カバー１６の右側面の切欠６４Ｒを継手管２０の挿通空間を形成する状態で、かかる切欠６４Ｒをカバー１６の内側から閉鎖した状態となる。

以上のように本実施形態では、手かざし用の人体検知センサ４６をコイルスプリング５６にてセンサ窓６０に向け付勢した状態に弾性支持し、そのコイルスプリング５６にて人体検知センサ４６をセンサ窓６０に当接状態となしてあることから、カバー１６や人体検知センサ４６の組付けの際の組付誤差やばらつきによって、或いはまたそれらの製造誤差等によって、人体検知センサ４６とセンサ窓６０との間に隙間が生じるのを確実に防止することができ、その隙間に起因して人体検知センサ４６がセンサ窓６０を検知対象と誤検知してしまう問題を確実に防止することができる。

また本実施形態では弾性部材として金属製のコイルスプリング５６を用いていることから、経年変化が少なく、長期の間に人体検知センサ４６とセンサ窓６０との間に隙間が生じてしまう問題も生じず、またコイルスプリング５６が容易に壊れず尚且つ安価である利点が得られる。

更に本実施形態では、人体検知センサ４６における発光部８０と受光部８２との間に、光を遮蔽する遮蔽板８４を設けていることから、発光部８０からの光がセンサ窓６０で反射しても、遮蔽板８４による光の遮蔽作用で、センサ窓６０からの反射光が受光部８２に入射するのを防止でき、センサ窓６０に対する誤検知をより確実に防止することができる。

以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。

本発明の一実施形態であるフラッシュバルブ装置を示す外観斜視図である。 図１のカバーの内部を示す正面図である。 図１のカバーの内部を示す側面図である。 図１のカバーの内部のバルブユニットとコントローラユニットを分解して示す斜視図である。 図４のコントローラユニット及び取付プレートを下方から示す斜視図である。 図４のバルブユニットとコントローラユニットとの取付固定の際の作用説明図である。 図１のカバーを単体で示す図である。 図４の底プレートを単体で示す図である。 本実施形態における人体検知センサと周辺部を拡大して示す図である。 図１〜図４に示す左給水対応のフラッシュバルブ装置を右給水対応にする際のバルブユニットの取付けを示す説明図である。 図１０の右給水対応のフラッシュバルブ装置を示す図である。 本発明の背景説明のための説明図である。

１６ カバー
４４ センサユニット（人体検知装置）
４６ 人体検知センサ
５６ コイルスプリング（弾性部材）
６０ センサ窓
８０ 発光部
８２ 受光部
８４ 遮蔽板

Claims (1)

1. 透光材料で形成したセンサ窓を有するカバーの内側に、発光部と受光部とを有する人体検知センサを該センサ窓に臨む位置に収容して成る人体検知装置において、
   前記人体検知センサを内蔵したセンサユニットを弾性部材にて前記センサ窓に向け付勢した状態に弾性支持し、該弾性部材にて該人体検知センサを該センサユニットの状態で該センサ窓に当接状態としてあり、
   該センサユニットは、前記弾性部材を嵌装させた軸により、該弾性部材による付勢方向と直交方向に移動規制される状態に固定されていることを特徴とする人体検知装置。

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