JPH07100947B2 - 物体検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、例えば小便器の自動水洗装置に適用されるも
ので、人が近付いたことを検出して水洗装置等の負荷を
駆動制御するための物体検出装置に関する。

（従来の技術） この種の物体検出装置は、例えば、大勢の人の使用に供
される男性用小便器の自動水洗装置に適用されるものが
あり、これにより、水洗動作を適切に実施することで無
駄な水の節約や悪臭の発生を制御するものである。具体
的な構成としては、例えば、小便器の上部に投光回路及
び受光回路を組合わせた反射形光電スイッチとして構成
された人センサを設け、この人センサが小便器の前に立
った人を検知すると、一定時間だけ前洗浄を行ない、そ
の後に非検知状態となったとき（つまり用足しの済んだ
人が小便器から離れたとき）に小便器内に一定時間だけ
水を流すように構成されているものである。

ところで、このような自動水洗装置において、小便器の
清掃時には不必要に自動水洗動作が行われないようにす
るために、人センサの検知機能を停止させておく必要が
ある。この場合、例えば、小便器に対応させて操作スイ
ッチを設け、この操作スイッチの操作に応じて自動水洗
動作機能を停止させることが考えられるが、このような
単純な構成では、第三者による悪戯等を受ける虞があ
る。そこで、従来では、外部操作されたときに所定の信
号を例えば赤外線を媒体として発生する携帯形リモコン
ユニットを設けると共に、小便器側にこのリモコンユニ
ットからの赤外線信号を受ける受光回路を設け、その受
光信号に基づいて自動水洗動作機能の停止及び停止解除
を行うようにしたものが供されている。

最近では、上記した携帯形リモコンユニットからの赤外
線信号と投光回路からの投光信号とを人センサに設けら
れた一つの受光回路で識別して受光するようにしたもの
がある。

一般に、受光回路は、入射光をフォトトランジスタ等の
光電変換素子で受光して電圧に変換し、その検出電圧と
基準電圧とを比較してその比較結果に基づいて受光信号
を出力するように構成されている。そして、この場合、
受光回路は、投光回路の投光動作時に検出した受光信号
を人検知信号とし、非投光動作時に検出した受光信号を
リモコン検知信号として識別するように構成されるもの
である。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述のように一つの受光回路により２種
類の検出を行う場合に、次のような不具合が生ずる虞が
ある。

即ち、上述した基準電圧は、人検知を行なう場合におい
て必要以上に低く設定すると無駄な検出を行なってしま
うため、所定範囲内からの反射光のみを受付けるために
その大きさが低くならないように調整されるが、そのと
きの設定される基準電圧が比較的高く設定されると、人
検知は良好に行なえるが、リモコンユニットの投光を受
光するレベルが結果的に基準電圧よりも低くなってしま
う場合が生ずる。つまり、受光回路におけるリモコンユ
ニットの受光感度は、人検知の基準電圧に左右され、場
合によっては検出不可能になる場合が生じてしまうので
ある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、人検知の設定レベルを自在に調整できて且つリモコ
ンユニットからの入射光レベルが低い場合でもその投光
を検知することができる人検知装置を提供するにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の物体検出装置は、被検出エリアに向けて間欠的
に投光する投光回路と、外部操作に応じて投光動作を行
なう携帯形投光装置と、前記被検出エリアからの反射光
及び前記携帯形投光装置からの投光に応じたレベルの検
出電圧を出力する受光回路と、前記検出電圧と基準電圧
とを比較するように設けられ前記投光回路の投光動作時
における比較結果に基づいて検出信号を発生すると共に
非投光動作時における比較結果に基づいて外部操作信号
を発生する検出制御回路と、前記基準電圧のレベルを前
記投光回路の投光動作時と非投光動作時とで切換える切
換手段とを設けて構成したところに特徴を有する。

（作用） 本発明の物体検出装置によれば、投光回路による投光動
作が行われるときと非投光動作中とで切換手段により基
準電圧が切換えられるので、検出制御回路は、投光回路
の投光が人等の物体に当たって反射した光が受光回路に
入射されるときと、投光回路の非投光動作時に携帯形投
光装置の投光が入射されるときとで、夫々の受光レベル
に応じた検出電圧は異なる基準電圧で比較される。つま
り、夫々の検出に適合した基準電圧が設定可能となって
いるので、互いに検出感度が影響を及ぼし合うことがな
くなり、一つの受光回路により２つの検出を確実に行う
ことができる。

（実施例） 以下、本発明を小便器に設置された自動水洗装置の人セ
ンサに適用した場合の第１の実施例について、図面を参
照しながら説明する。

まず、全体の電気的構成を示す第１図において、投光回
路１は受光ダイオード等を駆動点灯することにより赤外
線を被検出エリア即ち小便器前に立つ人の方向に投光す
るものである。受光回路２はフォトトランジスタ等の受
光素子により構成されるもので、投光回路１からの赤外
線が被検出エリア内で反射されるのを受光してそのとき
の入射光のレベルに応じた検出電圧を出力する。また、
後述するように受光回路２は、投光回路２の反射光以外
に携帯形投光装置たるリモコン３からの赤外線光を受光
するようになっている。

受光回路２の出力端子は比較器４の反転入力端子に接続
されており、その比較器４の非反転入力端子は、抵抗５
を介して直流電源端子６に接続されると共に、抵抗７及
び可変抵抗８を直列に介してアースされている。比較器
４は、非反転入力端子に与えられている抵抗７及び可変
抵抗８の端子電圧よりも受光回路２からの検出電圧が大
きくなったときにその出力を「Ｈ」レベルから「Ｌ」レ
ベルに反転させて検出信号としてマイクロコンピュータ
９の入力端子Ｉに与える。マイクロコンピュータ９の出
力端子O₁は前記投光回路１に接続され、投光を行うため
の投光制御信号を出力し、出力端子O₂は図示しない水洗
装置の負荷駆動回路に接続され、後述する判断結果を制
御信号として出力する。尚、マイクロコンピュータ９に
は予め検出プログラムが組み込まれており、後述のよう
に動作するものである。

さて、マイクロコンピュータ９は、もうひとつの出力端
子O₃が切換手段たるnpn形トランジスタ11のベースに接
続されており、切換制御信号を出力するようになってい
る。このトランジスタ11のコレクタは抵抗７と可変抵抗
８との共通接続点に接続され、エミッタはアースされて
いる。以上により検出制御回路10が構成される。

次に、本実施例の作用について第２図及び第３図をも参
照して述べる。

マイクロコンピュータ９は、電源が投入されると、第２
図に示すフローチャートに従って検出プログラムを開始
（スタート）する。

即ち、マイクロコンピュータ９は、まず、リモコン入力
を検出すべく、出力端子O₃から「Ｈ」レベルの切換制御
信号を出力してトランジスタ11をオンさせる（ステップ
S1）。これにより、可変抵抗８の両端子間は略短絡され
たのと同様となり、直流電源端子６に与えられた電源電
圧は殆ど抵抗５及び７によって分担される。従って、こ
の状態で比較器４の非反転入力端子には抵抗７の分担電
圧が基準電圧V₁（第３図参照）として与えられる。ま
た、この状態では投光回路１は駆動されていないので、
受光回路２には被検出エリア内からの反射光は入射され
ないが、リモコン３から投光されている場合には受光さ
れてそのレベルに応じた検出電圧Ｖを出力している。従
って、その検出電圧Ｖのレベルが上述の基準電圧V₁より
も大きい場合には比較器４から「Ｌ」レベルの検出信号
が出力されている。マイクロコンピュータ９は、この比
較器４からの出力を読み込んで（ステップS2）、そのレ
ベルが「Ｈ」か「Ｌ」かを判断する（ステップS3）。そ
して、比較器４の出力が「Ｌ」レベルのときには、マイ
クロコンピュータ９は「YES」と判断してリモコン３か
らの受信に応じた処理を行う（ステップS4）。つまり、
マイクロコンピュータ９は、小便器の自動水洗機能を停
止すべく出力端子O₂から制御信号を出力する。尚、図示
はしていないが、リモコン処理（ステップS4）では、自
動水洗機能の停止後にリモコン３からの入力を受付けて
おり、再び受光回路２がリモコン入力を受付けた場合に
は、マイクロコンピュータ９により自動水洗機能を復帰
させた後検出プログラムを再開するようになっている。

さて、ステップS3で「NO」と判断されたとき、即ちリモ
コン３の入力が無かった場合或はリモコン３からの入射
光のレベルが低すぎて比較器４から検出信号が出力され
ていない状態の場合には、マイクロコンピュータ９はト
ランジスタ11をオフさせる（ステップS5）。これによ
り、可変抵抗８は上述の短絡状態が解除され、比較器４
には可変抵抗８の抵抗成分を加えた電圧が新たな基準電
圧V₂（V₂＞V₁）として与えられるようになる（第３図参
照）。尚、この基準電圧V₂は、可変抵抗８を予め調整す
ることにより、例えば第３図に示すように所定の人検出
レベルに設定されている。マイクロコンピュータ９は、
続いて投光回路１を駆動すべく出力端子O₁から投光制御
信号を出力する（ステップS6）。これにより、投光回路
１から赤外線が被検出エリア内に投光される。このと
き、被検出エリア内に人がいる場合（小便器を使用中の
人がいる場合）には、その赤外線光は人によって反射さ
れ、受光回路２に入射する。前述同様にして、そのとき
のレベルが基準電圧V₂よりも大きい場合には比較器４か
ら検出信号が出力されている。マイクロコンピュータ９
は、続いて比較器４の出力を読み込んで（ステップS
7）、その出力が「Ｌ」レベルであった場合には、人が
いることを検知したとして「YES」と判断して図示しな
い人検知処理プログラム（ステップS8）を実行する。人
検知処理プログラムは、小便器を使用している人が用を
足し終わって小便器から遠ざかったときに水洗動作を行
なわせるようになっている。そして、人検知処理プログ
ラムが終了すると、再びステップS1に戻り、上述のステ
ップを繰り返す。

一方、ステップS8で「NO」と判断されたとき、つまり、
人検知の検出信号が無かった場合には、そのままステッ
プS1に戻り、再び上述のステップを繰り返す。以下、同
様にして常にリモコン３の投光及び人検知を交互に繰り
返して行なうようになっている。

このような本実施例によれば、マイクロコンピュータ９
により、トランジスタ11をオンオフさせて比較器４の基
準電圧を切換えるようにしているので、リモコン３から
投光検知と人検知とを独立して行なえ、ひとつの受光回
路２を用いる簡単な構成でありながら、互いに検出感度
が影響されること無く確実な検出を行うことができるの
である。

第４図は本発明の第２の実施例を示しており、第１の実
施例と異なるところは、切換手段としてのトランジスタ
11に代えてアナログスイッチ12を用いているところであ
る。そして、この場合には、比較器４の非反転入力端子
は可変抵抗８及び抵抗７を直列に介してアースされると
共に、アナログスイッチ12を可変抵抗８に並列に接続し
ている。このアナログスイッチ12は、マイクロコンピュ
ータ９の出力端子O₃から制御信号が与えられると導通状
態となって可変抵抗８を略短絡状態にするようになって
おり、従って、このような第２の実施例によっても第１
の実施例と同様の効果が得られる。

尚、上記各実施例においては、切換手段としてトランジ
スタ11或はアナログスイッチ12を用いる構成としたが、
これに限らず、例えばFETを用いても良いし、或はリレ
ー等の機械的な切換手段を用いても良い。

また、上記各実施例は本発明を小便器の自動水洗装置に
適用した場合について述べたが、これに限らず、例えば
自動扉にも適用できる等物体の接近を反射光により検出
する装置全般に適用できるものである。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の物体検出装置によれば、切
換手段により投光回路の投光動作時と非投光動作時とで
基準電圧を切換えるようにしたので、検出制御回路は、
投光回路による反射光と携帯形投光装置による投光とを
夫々に適合した基準電圧で比較して検出することがで
き、従って、ひとつの受光回路を用いる簡単な構成であ
りながら２つの検出を確実に行うことができるという優
れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の第１の実施例を示し、第１
図は電気的構成の概略図、第２図は検出プログラムのフ
ローチャート、第３図は受光回路から出力される電圧信
号の波形図であり、第４図は本発明の第２の実施例を示
す電気的構成の部分図である。 図面中、１は投光回路、２は受光回路、３はリモコン
（携帯形投光装置）、４は比較器、９はマイクロコンピ
ュータ、10は検出制御回路、11はトランジスタ（切換手
段）、12はアナログスイッチ（切換手段）である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被検出エリアに向けて間欠的に投光する投
   光回路と、外部操作に応じて投光動作を行なう携帯形投
   光装置と、前記被検出エリアからの反射光及び前記携帯
   形投光装置からの投光に応じたレベルの検出電圧を出力
   する受光回路と、前記検出電圧と基準電圧とを比較する
   ように設けられ前記投光回路の投光動作時における比較
   結果に基づいて検出信号を発生すると共に非投光動作時
   における比較結果に基づいて外部操作信号を発生する検
   出制御回路と、前記基準電圧のレベルを前記投光回路の
   投光動作時と非投光動作時とで切換える切換手段とを具
   備したことを特徴とする物体検出装置。