JPH0261921A - 人体検知スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、検知領域内の人の存在を検知すると負荷制御
用の検知出力が得られる人体検知スイッチに関するもの
である。

［従来の技術］ この種の人体検知スイッチは、た・とえば、トイレに入
るときに照明を自動的に点滅させたり、玄関ポーチにお
いて来客があるときに門灯を自動的に点滅させたりする
のに用いられている。

従来より人体検知スイッチとして焦電素子により人体か
ら発生する熱線を検知して検知領域内への人の出入りを
検知するようにしたものが提供されている。すなわち、
検知領域内への人の出入りの際の熱線量の変化をとらえ
ることにより、人の検知を行うのである。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来構成では、人の出入りの検知を焦電素子により
行っているから、検知領域への人の出入りの瞬間しか検
知できないものであり、照明等を一定時間点灯させよう
とすれば、人を検知してがら検知出力を保持するために
比較的複雑な回路構成が必要であった。また、温度によ
り検知感度が変化するから、検知領域を限定するのが難
しく、開放された空間で使用する場合には誤動作が生じ
やすいという問題があった。

一方、焦電素子の代わりに拡散反射型の光電スイッチを
用いた人体検知スイッチも考えられているが、着衣の色
等により感度が変化するから（たとえば、黒色系の場合
には反射光景が少ない）、やはり検知領域を眼定するの
が困難であった。

本発明は上記問題点を解決することを目的とするもので
あり、人体までの距離を測定することにより、検知領域
内での人の存否を検知するようにし、もって検知領域内
に人が存在しているときには特別な保持回路を用いずに
検知出力が保持でき、しかも着衣や周囲温度による誤検
知が防止できるようにした人体検知スイッチを提供しよ
うとするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明では、上記目的を達成するために、規格化された
配線器具と同一の取付寸法に設定されたケースを備え、
光ビームを投光する投光部と、光ビームの人体による反
射光を受光し人体との距離に対応した電気出力が得られ
る受光部と、受光部の出力に基づいて所定距離範囲内の
人の存在を検知すると負荷制御用の検知出力が得られる
検知回路部とがケース内に納装されているのである。

［作用］ 上記構成によれば、人体との距離を検出することにより
所定距離範囲内の人の存否を検知するから、設定された
距離範囲内に人が存在している間は検知出力を保持する
ことができるのであり、特別な保持回路等が不要で回路
構成が比較的簡単になるのである。また、周囲温度の変
化や着衣の色による測定誤差がほとんどないから、誤検
知を抑制できるのである。

［実施例］ 第１図に示すように、ケース１は、合成樹脂成型品より
なるボディ１０とカバー２０とを結合して形成され、Ｊ
ＩＳ規格に定められた配線器具の大角形３個モジュール
に相当する寸法を有し、配線器具工業会の工業会規格に
定められた金属製取付枠や合成樹脂製取付枠に取着でき
るように取付部が形成されている。これらの取付枠は、
スイッチボックス等の埋込ボックスに取り付けられるよ
うになっている。取付部は、カバー２０の両側面にそれ
ぞれ形成され、金属製取付枠に対しては、カバー２０の
左右両側面にそれぞれ一対ずつ穿設された係止孔２１に
金属製取付枠の突片が挿入されることによって結合され
るのであり、合成樹脂製取付枠に対しては、カバー２０
の両側縁にそれぞれ４個ずつ突設された係止爪２２を合
成樹脂製取付枠に形成された保持孔に挿入することによ
って結合される。カバー２０の下面の左右両側縁と後側
縁とにはそれぞれフック２３が１個ずつ突設され、フッ
ク２３はボディ１０の周壁に形成された嵌合孔１１にボ
ディ１０の周壁の内側からＦＭきして、ボディ１０とカ
バー２０とを結合する。

ボディ１０内は仕切りブ１２により回路部収納室１３と
一対の端子収納室１４とに分離されており、回路部収納
室１３の左右両側壁の内周面には各一対の保持リブ１５
が突設されて、保持リブ１５間の溝に回動枠支持板１６
の左右両端部が保持されるようになっている１回動枠支
持板１６に対向してボディ１０の後壁の内周部には回動
枠支持リブ１７が形成されている０回動枠支持板１６お
よび回動枠支持リブ１７の上面は、それぞれ中央部が凹
んだ弧状の回転面１６ａ、１７ａを形成しており、回動
枠支持板１６と回動枠支持リブ１７との上面間に回動枠
３０が回動自在に支持される。

ボディ１０内には電源回路部が実装された第１のプリン
ト基板４０が納装される。このプリント基板４０は、ボ
ディ１０の内底面との間に空間を形成し、プリント基板
４０に実装された回路部品はこの空間内に納装される。

また、プリント基板４０上にはスライド可能なハンドル
７２を備えた可変抵抗器ＶＲが実装される。

端子収納室１４には端子５０が納装される。端子５０は
、端子板５１と、端子板５１に向かうばね力を有した鎖
錠ばね５２と、鎖錠ばね５２をばね力に抗して押圧でき
る解除釦５３とを有し、連結端子として周知の構造を有
している。１つの端子収納室１４には一対の端子板５１
と一対の鎖錠ばね５２とが納装されており、解除釦５３
は両鎖錠ばね５２に共用されるように配設される。ボデ
ィ１０の底壁には各鎖錠ばね５２に対応して電線挿通孔
（図示せず）が穿設されており、また、解除釦５３の一
部が露出してドライバ等の治具によってＭ錠ばね５２の
ばね力に抗して解除釦５３を押圧できるようになってい
る。ここに、端子５０は一般住宅配線用の直径１．６、
あるいは２．０の銅単線が接続できるように構成される
。端子板５１の一所には接続片５４が上方に向かって突
設されており、この接続片５４が上記プリント基板４０
に半田固定されて、端子５０とプリント基板４０上の回
路部とが電気的に接続される。

回動枠３０は、第２図に示すように、半円状に形成され
た一対の揺動板３１ａ、３１ｂを左右−対の側枠３２で
連結した形状に形成され、各揺動板３１ａ、３１ｂの弧
状部分が上記回転面１６ａ。

１７ａに載置されることにより、回動枠３０がケース１
に対して回動自在となるのである。一方の揺動板３１ａ
にはハンドル３３が突設されている。

回動枠３０には第２のプリント基板４２が装着されるの
であって、プリント基板４２における揺動板３１ｂに対
向する一辺には固定用突片４３が突設されている。一方
、揺動板３１ａにはプリント基板４２が載置されるボス
３３が形成されるとともに、揺動板３１ｂには固定孔３
４が穿設されており、固定用突片４３を固定孔３４に嵌
合させるとともに、プリント基板４２を通してボス３３
にねじを寝台することにより、プリント基板４２が回動
枠３０に固定されるようになっている。プリント基板４
２には、第３図に示すように、発光ダイオード等の投光
素子６１と、ＰＳＤ等の光学式位置検知素子６２とが実
装され、投光素子６１と光学式位置検知素子６２とはプ
リント基板４２に装着された光学筒６３の中に収められ
ている。ここに、光学式位置検知素子６２としては、Ｐ
ＳＤのほか、フォトダイオードアレイ、ＣＯＤ等を用い
てもよい、光学１１Ｊ６３は内部が２室に分離されてお
り、一方に投光素子６１、他方に光学式位置検知素子６
２が配置される。光学筒６３の各室の開口面には投光レ
ンズ６４と受光レンズ６５とが装着される。投光レンズ
６４と受光レンズ６５とは一体に結合されている。投光
レンズ６４は投光素子６１の放射光を略平行光線として
光ビームを形成し、一方、受光レンズ６５は入射する光
を集光させて光学式位置検知素子６２の受光面に光スポ
ットを結像させる作用をする。これにより、投光素子６
１からの光ビームの人体による反射光が光学式位置検知
素子６２により受光されたときに、受光スポットの位置
は、人体までの距離により移動することになるから、光
学式位置検知素子６２では、人体までの距離に応じた電
気出力を得ることができるのである。投光レンズ６４お
よび受光レンズ６５は、第４図に示すように、プリズム
６６と複合した形式のものを用いてもよい。

カバー２０の上面には、回動枠３０の脱落を防止する一
対の保持板２４が突設される。保持板２４は対向面が凹
没して保持凹所２５を形成しており、保持凹所２５内に
回動枠３０の両端部が保持される６両保持板２４の間に
は、回動枠３０を覆う形でかまぼこ形にフィルタカバー
６７が装着される。フィルタカバー６７の端部には係合
突起６８が突設されており、この係合突起６８がカバー
２０の内周面に形成された係合凹所（図示せず）に係合
することにより、フィルタカバー６７がカバー２０に保
持される。このフィルタカバー６７は、ケース１内への
異物の侵入を防止し、がっ投光レンズ６４や受光レンズ
６５を保護する機能を有し、また、着色等を施せば、外
乱光を除去したり検知領域を限定したりする機能を持た
せることができる。カバー２０の前面で、回動枠保持板
２４とは異なる部位には、後述するスイッチＳＷを操作
するハンドル７１が露出するハンドル挿通孔２６、受光
素子ＰＤが露出する受光孔２７、発光ダイオードよりな
る表示素子ＬＤが露出する表示孔２８がそれぞれ形成さ
れる。ハンドル挿通孔２６、受光孔２７、表示孔２８に
跨がる部位には銘板２９が配設される。ここに、銘板２
９は、ハンドル挿通孔２６に対応する部位に透孔２９ａ
を有し、受光孔２７および表示孔２８に対応する部位に
それぞれ透光部２９　ｂ　、２９　ｃを有している。カ
バー２０の一方の側面の中央部には、上記可変抵抗器Ｖ
Ｒのハンドル７２が露出するハンドル露出孔７３が形成
される。この部位は、ケース１を取付枠に装着しＪＩＳ
規格のフラッシュプレートをケース１の前面側に配設し
たときに、フラッシュプレートによって覆われる部位で
あって、施工者以外の人がハンドル７２に誤って触れる
ことがないようにしているのである。

ところで、ケース１は、回動枠３０の回転中心が上下方
向になるように壁面等に取着されるのであって、第５図
に示すように、検知方向は水平面に対して俯角θが４０
゛程度になるように設定されているから、大人の身長に
狽当する程度の高さで取り付ければ、身長にかかわらず
人体２を検知することができるのである。

回路部は、第６図に示すように構成されている。

これは、光学式位置検知素子６２としてＰＳＤを用いた
回路例であって、光学式位置検知素子６２からは大小間
係が相反する一対の電流出力が得られる。一方の電流出
力は人体２までの距離に応じて減少し、他方の電流出力
は増大する。光字式位置検知素子６２の出力は電流出力
であるから、電流−電圧変換回路（Ｉ／Ｖ変換回路）８
１ａ、８１ｂにより電圧信号に変換され、それぞれ対数
増幅回路８２ａ、８２ｂにより増幅された後、減算回路
８３で差が演算される。すなわち、光学式位置検知素子
６２の電流出力のレベル比に相当する出力が得られる。

この比は人体２までの距離に相当するのであり、距離を
比により求めているから、受光量とは無関係になり、着
衣の色や周囲温度には左右されなくなるのである。減算
回路８３の出力は比較回路８４において可変抵抗器ＶＲ
によりあらかじめ設定された距離と比較され、設定され
た距離範囲内に人体２が存在すると判断されると出力が
得られる。この出力は、上記受光素子ＰＤの出力ととも
に判定回路８５に入力されており、受光素子ＰＤにより
周囲の明るさを検出するとともに、所定の明るさ以下の
ときにのみ比較回路８４の出力を次段に送るようにする
。すなわち、照明等を負荷とする場合に、周囲が明るけ
れば負荷をオンにする必要がないから、周囲の明るさを
判定しているのである０判定回路８５を通過した出力は
タイマ回路８６に入力され、検知領域の境界付近で人体
２が移動するときに発生する信号の変動を平滑化し、検
知出力にチャタリングが生じるのを防止する。タイマ回
路８６の出力はリレーを駆動する出力回路８７に入力さ
れ、人体２が存在するときにはリレー接点をオンにして
検知出力を得るのである。また、検知出力が得られたと
きには、上記表示灯ＬＤを点灯させる。出力回路８７に
は、上記スイッチＳＷが設けられており、タイマ回路８
６の出力に呼応して検知出力が自動的にオン・オフする
設定と、タイマ回路８６の出力には無関係に常時オン、
あるいは常時オフとする設定とが選択できるようになっ
ており、使用条件に応じて設定状態を切り換えることが
できるようになっている６発光素子６１は、発振回路８
８の出力をドライバ回路８９で増幅した出力により点灯
される。

また、上記対数増幅回路８２ａ、８２ｂおよび判定回路
８５は、発振回路８８の出力により同期がとられており
、光学式位置検知素子６２により受光された光が投光素
子６１から放射されたものかどうかが識別され、外乱光
による誤動作が防止されるようになっている。

なお、上記実施例では、スイッチボックス等の埋込ボッ
クスを用いて取り付ける形式のケース１を示したが、壁
面等にねじ等で取り付ける形式のいわゆる露出型のケー
スとしてもよい。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、光ビームを投光する投光部と、
光ビームの人体による反射光を受光し人体との距離に対
応した電気出力が得られる受光部と、受光部の出力に基
づいて所定距離範囲内の人の存在を検知すると負荷制御
用の検知出力が得られる検知回路部とがケース内に納装
されているものであり、人体との距離を検出することに
より所定距離範囲内の人の存否を検知するから、設定さ
れた距離範囲内に人が存在している間は検知出力を保持
することができるのであり、特別な保持回路等が不要で
回路構成が比較的簡単になるという利点がある。また、
周囲温度の変化や着衣の色による測定誤差がほとんどな
いから、誤検知を抑制できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例を示す分解斜視図、第２図は同
上における回動枠を示す分解斜視図、第３図は同上にお
ける回動枠の一例を示す断面図、第４図は同上における
回動枠の他側を示す断面図、第５図は同上の動作説明図
、第６図は同上の回路部を示すブロック図である。 １・・・ケース、６１・・・投光素子、６２・・・光学
式位置検知素子。 代理人　弁理士　石　１）長　七 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）規格化された配線器具と同一の取付寸法に設定さ
   れたケースを備え、光ビームを投光する投光部と、光ビ
   ームの人体による反射光を受光し人体との距離に対応し
   た電気出力が得られる受光部と、受光部の出力に基づい
   て所定距離範囲内の人の存在を検知すると負荷制御用の
   検知出力が得られる検知回路部とがケース内に納装され
   たことを特徴とする人体検知スイッチ。