JPH0587587U - 物体検出装置 - Google Patents
物体検出装置Info
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- JPH0587587U JPH0587587U JP2746592U JP2746592U JPH0587587U JP H0587587 U JPH0587587 U JP H0587587U JP 2746592 U JP2746592 U JP 2746592U JP 2746592 U JP2746592 U JP 2746592U JP H0587587 U JPH0587587 U JP H0587587U
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Abstract
(57)【要約】
【目的】安定した強さの反射光が得られない場合におい
ても、物体の有無を正確に検出することができる物体検
出装置を簡単な構成によって提供することを目的とす
る。 【構成】この物体検出装置は、発光ダイオード7から光
を投射し、その投射光が物体(使用者)にあたって反射
した反射光を受光モジュール8内のフォトダイオード3
1によって検出して物体を検知するようになっている。
そして、受光モジュール8が反射光を検出すると、その
検出信号Jに基づいて制御回路21は検知信号Kを発光
駆動回路24に出力する。発光駆動回路24は、検知信
号Kが出力される以前には、発振回路23の発光信号H
に基づいて発光ダイオード7を間欠的に発光させている
が、検知信号Kが出力されると、その検知信号Kに基づ
いて発光ダイオード7の投射光の強さを適宜に高めるよ
うになっている。
ても、物体の有無を正確に検出することができる物体検
出装置を簡単な構成によって提供することを目的とす
る。 【構成】この物体検出装置は、発光ダイオード7から光
を投射し、その投射光が物体(使用者)にあたって反射
した反射光を受光モジュール8内のフォトダイオード3
1によって検出して物体を検知するようになっている。
そして、受光モジュール8が反射光を検出すると、その
検出信号Jに基づいて制御回路21は検知信号Kを発光
駆動回路24に出力する。発光駆動回路24は、検知信
号Kが出力される以前には、発振回路23の発光信号H
に基づいて発光ダイオード7を間欠的に発光させている
が、検知信号Kが出力されると、その検知信号Kに基づ
いて発光ダイオード7の投射光の強さを適宜に高めるよ
うになっている。
Description
【0001】
本考案は物体検出装置に係り、詳しくは、人等の物体に対して光を投射し、そ の投射光が物体にあたって反射した反射光を検出することによって物体の有無を 検出する装置に関するものである。
【0002】
従来、赤外光の反射を利用して物体を検出する物体検出装置が、民生および産 業の様々な分野で広く用いられている。
【0003】 そのような物体検出装置においては、まず、発光ダイオード等からなる発光素 子から赤外光を投射する。その赤外光が投射される空間(以下、投射エリアとい う)に何らかの物体が存在する場合、発光素子からの投射光はその物体にあたっ て反射する。その反射光をフォトダイオード等からなる受光素子によって検出す ることにより物体の有無を検出する。すなわち、受光素子が反射光を検出した場 合は物体が存在していると判定し、反射光を検出しない場合は物体が存在してい ないと判定するわけである。
【0004】 尚、この物体検出装置において、物体の有無を検知することができる空間(以 下、検知エリアという)は、受光素子が反射光を受光することができる空間(以 下、受光エリアという)と投射エリアの重なる領域である。また、この物体検出 装置において、物体の有無を検知することができない空間を、以下、非検知エリ アという。
【0005】
しかしながら、検知エリアと非検知エリアとの境界付近に物体が存在する場合 において、特に、その物体が揺れ動いている場合や、発光素子が発光を間欠的に 行っている場合等においては、安定した強さの反射光が得られないことが多い。 すると、受光素子は反射光を安定して検出することができず、物体の有無を正確 に判定することができなくなる。
【0006】 そこで、従来は、受光素子が反射光を一度でも検出したならば、検出した時点 で受光素子の受光感度を上げるという操作を行うことにより、強さが不安定な反 射光であっても確実に検出する方法が用いられている。
【0007】 ところで、近年、ワンパッケージのモジュール・ユニットに組み込まれた受光 素子(以下、受光モジュールという)が市販されるようになってきた。この受光 モジュールは小型かつ安価であるため、これを使用すれば、ディスクリート構成 で受光素子を具体化するのに比べて、物体検出装置を小型化・低価格化すること ができるのに加え、設計および製造工程を簡素化することができる。
【0008】 ところが、現在市販されている受光モジュールには受光感度を調整する機能が ないため、反射光を検出した時点で受光感度を上げるという操作を行うことがで きない。そのため、受光モジュールを使用した物体検出装置においては、受光モ ジュールを使用することによる前述の利点と引換えに、反射光の強さが不安定な 場合は正確な物体検出ができず性能面が犠牲になるという問題があった。
【0009】 本考案は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、安 定した強さの反射光が得られない場合においても、物体の有無を正確に検出する ことができる物体検出装置を簡単な構成によって提供することにある。
【0010】
本考案は上記問題点を解決するため、発光素子から光を投射し、その投射光が 物体にあたって反射した反射光を受光素子によって検出することにより物体を検 知するようにした物体検出装置において、受光素子による反射光の検出に基づい て、発光素子の投射光の強さを適宜に高める発光増強回路を設けたことをその要 旨とする。
【0011】
従って本考案によれば、受光素子が一度反射光を検出すると、発光素子の投射 光の強さは発光増強回路によって適宜に高められる。その結果、何らかの原因に よって反射光の強さが安定しない場合でも、反射光の強さが高められることによ り、受光素子は反射光を確実に検出することができる。
【0012】
以下、本考案を男子用水洗小便器(以下、朝顔という)における自動洗浄制御 装置に具体化した一実施例を、図1〜図6に従って説明する。
【0013】 図6に、本実施例の朝顔1の取り付け状態を示す。 朝顔1は洗面所の壁面2の表側に取り付けられ、朝顔1に接続された水供給管 3には電磁開閉弁4が連結されている。その電磁開閉弁4が開かれると水供給管 3から朝顔1へ洗浄水が供給される。反対に、電磁開閉弁4が閉じられると水供 給管3から朝顔1への洗浄水の供給は遮断される。
【0014】 制御箱5は朝顔1よりも若干上方の壁面2の裏側に取着され、その制御箱5の 表面板5aは壁面2に露出している。表面板5aには発光ダイオード6,7およ び受光モジュール8が設けられている。尚、発光ダイオード6は、朝顔1の前に 小用を足そうとする人(以下、使用者という)が立っていると自動洗浄制御装置 が検知していることを表示する表示灯である。また、制御箱5内にはコントロー ラ9および電源装置10が設けられている。
【0015】 図1に、本実施例の自動洗浄制御装置の電気ブロック回路を示す。 電源装置10は、ダイオードブリッジからなる整流器11と平滑用コンデンサ 12とサージアブソーバ13および電源トランス14から構成される。そして、 電源装置10は商用電源からの交流を直流の適宜な電圧に変換し、直流電源+B としてコントローラ9に供給している。
【0016】 コントローラ9は、制御回路21と弁駆動回路22と発振回路23および発光 駆動回路24から構成される。 制御回路21は、中央処理装置(CPU)、制御プログラムを記憶した読み出 し専用メモリ(ROM)、読み出しおよび書き込み可能なメモリ(RAM)、入 出力インターフェイス等から構成される。そして、後記するように、制御回路2 1は予め定められた時間間隔で間欠的にハイレベルの指令信号Sを発振回路23 に出力し、受光モジュール8からのハイレベルの検出信号Jに基づいて、ハイレ ベルの検知信号Kを発光駆動回路24に出力する。また、制御回路21はハイレ ベルの検出信号Jに基づいて、朝顔1の前に使用者が立っていることを検知し、 表示用の発光ダイオード6を点灯させると共に、弁駆動回路22を制御すること により電磁開閉弁4を一定時間だけ開かせて水供給管3から朝顔1へ一定量の洗 浄水を供給させ、朝顔1を洗浄する。続いて、検出信号Jがハイレベルからロー レベルに切り替わると、制御回路21は朝顔1の前から使用者が立ち去ったこと を検知する。そして、制御回路21は、弁駆動回路22を制御することにより電 磁開閉弁4を一定時間だけ開かせて水供給管3から朝顔1へ一定量の洗浄水を供 給させ、朝顔1を洗浄する。
【0017】 発光ダイオード6は電流制限用抵抗Rを介して制御回路21に接続され、制御 回路21の制御に基づいて、朝顔1の前に使用者が立っている間だけ点灯するよ うになっている。
【0018】 弁駆動回路22は、制御回路21の制御に基づいて自己保持ソレノイド・バル ブからなる電磁開閉弁4を開閉させる。すなわち、弁駆動回路22がパルス状の タイミング信号を出力する度に電磁開閉弁4の開閉の状態は切り替わり、タイミ ング信号が出力されていないときには、それ以前の開閉の状態がそのまま保持さ れる。
【0019】 受光モジュール8は市販されているワンパッケージのモジュール・ユニットで あって、その内部には、フォトダイオード31と増幅器32,33とバンドパス フィルタ34と検波回路35およびシュミットトリガ36が組み込まれている。
【0020】 フォトダイオード31は、規定の周波数の赤外光を受光すると受光信号を出力 する。増幅器32はそのフォトダイオード31の受光信号を増幅する。増幅器3 2とカップリングコンデンサを介して抵抗結合されている増幅器33は、増幅器 32を介して入力されるフォトダイオード31の受光信号を増幅する。尚、各増 幅器32,33のゲインは、フォトダイオード31の受光信号に対して十分に大 きい。従って、フォトダイオード31の受光信号は、各増幅器32,33による 二段増幅によって飽和レベルまで増幅されることになる。
【0021】 バンドパスフィルタ34は、各増幅器32,33によって増幅されたフォトダ イオード31の受光信号の内、38KHZ の信号のみを濾波して通過させる。 検波回路34はバンドパスフィルタ34の出力信号を検波して出力する。
【0022】 シュミットトリガ36は検波回路34の出力を波形整形し、受光モジュール8 の検出信号Jとして出力する。 発振回路23は、制御回路21からの指令信号Sに基づいて38KHZ の発光 信号Hを適宜なパルス数だけ出力する。
【0023】 発光駆動回路24は、発振回路23からの発光信号Hおよび制御回路21から の検知信号Kに基づいて発光ダイオード7を発光させ、赤外光である投射光を投 射させる。
【0024】 図3に、発光駆動回路24の内部回路を示す。 発光ダイオード7のアノードにはPNPトランジスタ41を介して直流電源+ Bが印加される。また、発光ダイオード7のカソードは可変抵抗42と各抵抗4 3,44およびNPNトランジスタ45を介してグランドに接続される。トラン ジスタ41のベースには抵抗46を介して発振回路23から発光信号Hが入力さ れ、トランジスタ45のベースには抵抗47を介して制御回路21から検知信号 Kが入力される。
【0025】 そのため、発振回路23からローレベルの発光信号Hが出力される度に、トラ ンジスタ41がオンし、発光ダイオード7に電流が流れる。また、制御回路21 からハイレベルの検知信号Kが出力されるとトランジスタ45はオンする。
【0026】 すなわち、検知信号Kがハイレベルの場合、各抵抗43,44は並列に接続さ れることになり、その合成抵抗は抵抗43の抵抗値より小さくなる。その結果、 発光ダイオード7に流れる電流は、検知信号Kがローレベルのときに比べてハイ レベルのときの方が多くなる。尚、発光ダイオード7の投射光は、発光ダイオー ド7に流れる電流が多くなるほど強くなる。従って、発光ダイオード7の投射光 は、検知信号Kがローレベルのときに比べてハイレベルのときの方が強くなる。
【0027】 尚、発光ダイオード7に流れる電流を可変抵抗42によって調整することによ り、発光ダイオード7の投射光の強さを変更することができる。 次に、上記のように構成された自動洗浄制御装置の動作を、図2に従って説明 する。
【0028】 制御回路21は間欠的にハイレベルの指令信号Sを出力する。発振回路23は 指令信号Sがハイレベルのときに38KHZ の発光信号Hを適宜なパルス数だけ 出力する。尚、ハイレベルの指令信号Sが出力される間隔は、発光信号Hが出力 されている時間に比べて十分に長い。図2の時間スケールは指令信号Sを基準に したものであるため、図2においては指令信号Sと発光信号Hを同一信号として 表記してある。
【0029】 使用者が朝顔1の前に立っていない状態において、制御回路21からはローレ ベルの検知信号Kが出力されている。 発光駆動回路24はそのローレベルの検知信号Kに基づいて、発光信号Hが出 力される度に発光ダイオード7を発光させる。
【0030】 使用者が現れて朝顔1の前に立つと、発光ダイオード7からの投射光はその使 用者にあたって反射する。すると、フォトダイオード31はその反射光を受光し て受光信号を出力する。そのため、受光モジュール8からはハイレベルの検出信 号Jが出力される。
【0031】 そのハイレベルの検出信号Jに基づいて、制御回路21はハイレベルの検知信 号Kを出力する。 すると、発光駆動回路24のトランジスタ45がオンし、各抵抗43,44が 並列に接続されてその合成抵抗が小さくなり、発光ダイオード7に流れる電流が 多くなって投射光は強くなる。従って、検知信号Kがローレベルのときと比べて 、発光ダイオード7の投射光が強くなるため、その反射光も強くなる。
【0032】 ここで例えば、検知エリアと非検知エリアとの境界付近に物体が存在する場合 、特に、その物体が揺れ動いている場合や、発光素子が発光を間欠的に行ってい る場合等では、反射光の強さが不安定になる。反射光の強さの変動が受光モジュ ール8の検出下限領域にあると、受光モジュール8の検出信号Jのレベルが安定 しなくなる。しかし、反射光が強くなることによって反射光の強さの変動もシフ トアップされ、受光モジュール8の検出下限領域にはかからなくなる。
【0033】 従って、何らかの原因によって反射光の強さが不安定になっても、検知信号K がハイレベルになって投射光が強くなることによって反射光も強くなるため、受 光モジュール8は確実に反射光を検出して、ハイレベルの検出信号Jを安定に出 力することができる。
【0034】 そのハイレベルの検出信号Jに基づいて、制御回路21は朝顔1の前に使用者 が立っていることを検知する。そして、制御回路21は発光ダイオード6を点灯 させると共に、弁駆動回路22を制御することにより電磁開閉弁4を一定時間だ け開かせて水供給管3から朝顔1へ一定量の洗浄水を供給させ、朝顔1を洗浄す る。この一連の動作を前洗浄動作という。すなわち、前洗浄動作により、使用者 が快適に小用を足すことができると共に朝顔1を汚れにくくしている。
【0035】 その後、小用を終えた使用者が朝顔1の前から立ち去ると、発光ダイオード7 の投射光は反射しなくなり、受光モジュール8の検出信号Jはローレベルになる 。
【0036】 そのハイレベルからローレベルに切り替わった検出信号Jに基づいて、制御回 路21は朝顔1の前から使用者が立ち去ったことを検知する。そして、制御回路 21は、弁駆動回路22を制御することにより電磁開閉弁4を一定時間だけ開か せて水供給管3から朝顔1へ一定量の洗浄水を供給させ、朝顔1を洗浄する。こ の一連の動作を後洗浄動作という。
【0037】 このように本実施例においては、発光ダイオード7に流れる電流を増加させて 投射光を強くすることにより、受光モジュール8の受光感度を調整することなく 、反射光の強さが不安定な場合でも物体の有無を正確に検出することができる。
【0038】 尚、受光モジュール8は小型かつ安価である。従って、この受光モジュール8 を使用することにより、装置を小型化・低価格化することができるのに加え、設 計および製造工程を簡素化することができる。
【0039】 ところで、本考案は上記実施例に限定されるものではなく、例えば、以下のよ うに実施してもよい。 1)発光駆動回路24を図4に示すように構成する。すなわち、トランジスタ 45がオンしたときに、抵抗44が可変抵抗42および抵抗43と並列に接続さ れるようにする。
【0040】 2)発光駆動回路24を図5に示すように構成する。すなわち、発光ダイオー ド7に加えて発光ダイオード48を設け、トランジスタ45がオンしたときには 両発光ダイオード7,48が共に点灯し、トランジスタ45がオフしたときには 発光ダイオード7のみが点灯するようにする。
【0041】 3)発光駆動回路24は、発光ダイオード7の投射光の強さを変更できる回路 であればどのような回路でもよい。 4)発光駆動回路24のトランジスタ45のオン抵抗を適宜に制御することに より、発光ダイオード7の投射光の強さを連続的に変化させる。
【0042】 5)受光モジュール8をディスクリート構成にする。 6)電源装置10をリチウム電池等の電池に置き換える。 7)朝顔1だけでなく、洗面台等の各種の衛生器具における自動洗浄制御装置 に具体化する。
【0043】 8)衛生器具の自動洗浄制御装置において使用者の検出を行うだけでなく、人 を含む何らかの物体の有無を検出する装置として利用する。
【0044】
以上詳述したように本考案によれば、安定した強さの反射光が得られない場合 においても、物体の有無を正確に検出することができる物体検出装置を簡単な構 成によって提供することにある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案を衛生器具の自動洗浄制御装置に具体化
した一実施例の電気回路を示す電気ブロック回路図であ
る。
した一実施例の電気回路を示す電気ブロック回路図であ
る。
【図2】一実施例の各波形図である。
【図3】一実施例の発光駆動回路24を示す電気回路図
である。
である。
【図4】別の実施例の発光駆動回路24を示す電気回路
図である。
図である。
【図5】別の実施例の発光駆動回路24を示す電気回路
図である。
図である。
【図6】(a)は本考案の男子用水洗小便器の取り付け
状態を示す一部切欠側面図であり、(b)は同じく正面
図である。
状態を示す一部切欠側面図であり、(b)は同じく正面
図である。
7…発光素子としての発光ダイオード、8…受光素子と
しての受光モジュール、31…受光モジュール内のフォ
トダイオード、21…発光増強回路としての制御回路、
24…発光増強回路としての発光駆動回路
しての受光モジュール、31…受光モジュール内のフォ
トダイオード、21…発光増強回路としての制御回路、
24…発光増強回路としての発光駆動回路
Claims (3)
- 【請求項1】 発光素子(7)から光を投射し、その投
射光が物体にあたって反射した反射光を受光素子(8,
31)によって検出することにより物体を検知するよう
にした物体検出装置において、 前記受光素子(8,31)による反射光の検出に基づい
て、前記発光素子(7)の投射光の強さを適宜に高める
発光増強回路(21,24)を設けたことを特徴とする
物体検出装置。 - 【請求項2】 前記発光増強回路(21,24)は、前
記発光素子(7)に流れる電流を増加させることによ
り、前記発光素子(7)の投射光の強さを高めることを
特徴とする請求項1の物体検出装置。 - 【請求項3】 前記発光素子(7)は複数個設けられて
おり、前記発光増強回路(21,24)は、発光する前
記発光素子(7)の数を増やすことにより投射光の強さ
を高めることを特徴とする請求項1の物体検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2746592U JPH0587587U (ja) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | 物体検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2746592U JPH0587587U (ja) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | 物体検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0587587U true JPH0587587U (ja) | 1993-11-26 |
Family
ID=12221871
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2746592U Pending JPH0587587U (ja) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | 物体検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0587587U (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0477632A (ja) * | 1990-07-20 | 1992-03-11 | Tokyo Pijiyon Kk | 光学式検出装置のチャタリング防止回路 |
-
1992
- 1992-04-24 JP JP2746592U patent/JPH0587587U/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0477632A (ja) * | 1990-07-20 | 1992-03-11 | Tokyo Pijiyon Kk | 光学式検出装置のチャタリング防止回路 |
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