(57)【要約】【課題】  人体検知センサが設置されるトイレ内の諸条件が異なるものであっても、誤検知をすることなく、確実にトイレ内における人体検知ができる。【解決手段】  赤外線を発光する発光部１と、発光部１から発光された赤外線が反射物体に反射した反射光を受光する受光部２と、受光部２で受光した受光値を設定された基準値と比較判定してトイレ内における人体検知の判定を行う比較判定部３とを備えたトイレ用の人体検知センサ４である。発光部１から発光した赤外線が人体検知センサ４と対向するトイレの壁に反射して受光部２で受光される受光値があらかじめ設定した値となるように発光部１における出力を自動的に調整する発光部出力調整モードを備えている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線を発光する発光部と、発光部から発光された赤外線が反射物体に反射した反射光を受光する受光部と、受光部で受光した受光値をあらかじめ設定された基準値と比較判定してトイレ内における人体検知の判定を行う比較判定部とを備えたトイレ用の人体検知センサにおいて、発光部から発光した赤外線が人体検知センサと対向するトイレの壁に反射して受光部で受光される受光値があらかじめ設定した値となるように発光部における出力を自動的に調整する発光部出力調整モードを備えて成ることを特徴とするトイレ用の人体検知センサ。
【請求項２】
一定時間毎に一時的に発光部出力調整モードとなって発光部における出力を自動的に調整することを特徴とする請求項１記載のトイレ用の人体検知センサ。
【請求項３】
受光部における検知電圧を増幅する増幅器を設け、該増幅器で増幅した検知電圧と基準値とを比較判定部で比較判定してトイレ内における人体検知の判定を行うものであって、人体検出時の検出電圧から増幅器のオフセット電圧を引いた値を補正後の検出電圧として算出するための電圧補正部を設け、比較判定部において上記補正後の検出電圧と基準値とを比較判定して人体検知の判定を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のトイレ用の人体検知センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トイレに設置されて人体の検知を行うためのトイレ用の人体検知センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来からトイレ内にトイレ用の人体検知センサを設置し、このトイレ用の人体検知センサでトイレ内における人体の有無を検知し、この人体検知センサによる人体検知情報に基いて便器の洗浄や、便座、便蓋の自動開閉、自動脱臭の動作制御をおこなうようにしている。（例えば、特許文献１参照）
この特許文献１に示された人体検知センサは焦電型のものが例として開示してあるが、トイレ用の人体検知センサとしては上記の焦電型のものだけでなく、赤外線を用いた人体検知センサも用いられている。
【０００３】
ところで、赤外線を用いたトイレ用の人体検知センサは、赤外線を発光する発光部と、発光部から発光された赤外線が反射物体に反射した反射光を受光する受光部と、受光部で受光した受光値を設定された基準値と比較判定してトイレ内における人体検知の判定を行うようにしているのであるが、従来のトイレ用の人体検知センサにおいては、人体検知センサから対向する壁までの距離の違い、あるいは、人体検知センサと対向する壁との間に障害物があるような場合、あるいは、トイレ内に差し込む外光の状態等の人体検知センサが設置されるトイレの諸条件により誤検知しやすく、人体検知センサとしての機能を果たすことができないという問題があり、また、人体検知センサの検知電圧は各素子のばらつきが大きく、基準値を絶対値にすると、誤検知するという問題があった。
【特許文献１】特開平７−１１１９５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、人体検知センサが設置されるトイレ内の諸条件が異なるものであっても、誤検知をすることなく、確実にトイレ内における人体検知ができるトイレ用の人体検知センサを提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために本発明に係るトイレ用の人体検知センサは、赤外線を発光する発光部１と、発光部１から発光された赤外線が反射物体に反射した反射光を受光する受光部２と、受光部２で受光した受光値を設定された基準値と比較判定してトイレ内における人体検知の判定を行う比較判定部３とを備えたトイレ用の人体検知センサ４において、発光部１から発光した赤外線が人体検知センサ４と対向するトイレの壁に反射して受光部２で受光される受光値があらかじめ設定した値となるように発光部１における出力を自動的に調整する発光部出力調整モードを備えて成ることを特徴とするものである。
【０００６】
このような構成とすることで、発光部出力調整モードになると、受光部２で受光する受光値があらかじめ設定した一定の値となるように発光部１における出力を自動的に調整し、これにより、発光部出力調整モード終了後の通常の人体検知モードにおいて、上記発光部出力調整モードで設定された出力で発光部１から赤外線が発光して、赤外線の反射光を受光部２で受光し、この受光部２で受光した受光値と、あらかじめ設定してある基準値とを比較判定部３で比較判定することで、人体検知センサ４と壁との距離が異なる場合や、人体検知センサ４と壁との間に障害物がある場合や、トイレ内に差し込む外光が壁に反射することによる壁の反射率の違い等のトイレ内の諸条件の違いがあっても、誤検知なく人体の有無の検出ができるものである。
【０００７】
また、一定時間毎に一時的に発光部出力調整モードとなって発光部１における出力を自動的に調整することが好ましい。
【０００８】
すなわち、昼間と夜間というように、時間帯により外光や照明等の影響で壁の反射率が変わるが、上記のように一定時間毎に一時的に発光部出力調整モードとなって発光部１における出力を自動的に調整することで、時間帯により異なるトイレ内環境に応じた最適の出力となるように発光部１側の出力を一定時間毎に自動的に調整でき、より正確に人体検知ができるものである。
【０００９】
また、受光部２における検知電圧を増幅する増幅器７を設け、該増幅器７で増幅した検知電圧と基準値とを比較判定部３で比較判定してトイレ内における人体検知の判定を行うものであって、人体検出時の検出電圧から増幅器７のオフセット電圧を引いた値を補正後の検出電圧として算出するための電圧補正部８を設け、比較判定部３において上記補正後の検出電圧と基準値とを比較判定して人体検知の判定を行うことが好ましい。
【００１０】
このような構成とすることで、増幅器７のオフセット電圧のばらつきを考慮し、検知電圧を補正してトイレ内における人体検知を誤検知無く正確に行うことができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、上記のように、発光部出力調整モードにおいて、人体検知センサが設置されるトイレ内の諸条件の違いに対応した人体検知のための最適の出力となるように発光部側の出力を調整でき、これにより人体検知センサが設置されるトイレ内の諸条件が異なるものであっても、誤検知をすることなく、確実にトイレ内における人体検知ができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。
【００１３】
トイレ内に設置される本発明のトイレ用の人体検知センサ４は、図１のブロック図に示すように、赤外線を発光する発光部１と、発光部１から発光された赤外線が反射物体に反射した反射光を受光する受光部２とを有している。発光部１は赤外線発光ＬＥＤにより構成してあり、マイコン９に設けた発光制御部１０からの信号が切換部１１を介して切換信号として出力され、該切換信号により出力調整部１２における抵抗を切り換えて発光部１である赤外線発光ＬＥＤへの電流値を切り換え、切り換えられた出力により発光部１から赤外線を発光するようになっている。
【００１４】
発光部１から発光された赤外線が反射物体に反射した反射光を受光する受光部２はフォトダイオードにより構成してあり、フォトダイオードにより赤外線を受光すると受光値（受光量）が電流値（電流量）に変換されるので、該受光値である電流値を電流電圧変換手段１３により電圧に変換し、該変換した電圧をオペアンプのような増幅器７により増幅し、この増幅した検出電圧をマイコン９に入力して電圧補正部８で補正し（補正については後で詳述する）、補正した検出電圧をマイコン９に設けた比較判定部３であらかじめ設定してある基準値と比較し、検出電圧が基準値を超えるとトイレ内に人が居ると判定し、検出値が基準値よりも小さいとトイレ内に人が居ないと判定し、この比較判定部３における人体検知の有無の信号に基いてマイコン９に設けた負荷制御部１４からの制御信号により便器の洗浄、便座や便蓋の自動開閉、消臭装置の自動消臭等の制御対称負荷１５の制御を行うようになっている。
【００１５】
本発明のトイレ用の人体検知センサ４は発光部１から発光した赤外線が人体検知センサ４と対向するトイレの壁に反射して受光部２で受光される受光値があらかじめ設定した値となるように発光部１における出力を自動的に調整する発光部出力調整モードと、この発光部出力調整モードで調整して設定された出力で発光部１から赤外線を発光して、該赤外線の反射光を受光部２で受光した受光値をあらかじめ設定した基準値と比較してトイレ内に人が居るか、居ないかの判定をして上記のように制御対象負荷１５を制御する人体検知モードとを有している。
【００１６】
上記発光部出力調整モードは、人体検知センサ４に電源１７を投入した時、及び、電源１７投入後、一定時間毎に一時的に発光部出力調整モードとなり、発光部１の出力が調整されて最適の出力値に自動的に設定されるモードであり、この発光部出力調整モードが終了すると、その後、自動的に人体検知モードに移行するようになっている。
【００１７】
すなわち、人体検知センサ４をトイレに設置して電源１７を投入すると、一時的に発光部出力調整モードとなり、発光制御部１０から切換部１１を経て切り換え出力信号が出力され、この切換信号により出力調整部１２で発光部１である赤外線発光ＬＥＤへの電流値を切り換え、切り換えられた出力により発光部１から赤外線を発光させる。例えば、図１に示すように出力調整部１２に設けた赤外線発光ＬＥＤにつながる抵抗を切換部１１からの信号で……１０Ω、２０Ω、３０Ω……というように切り換え変更して発光部１からの発光出力を切り換え変更する。このようにして発光部１からの発光出力を切り換え変更して発光することで、人体検知センサ４と対向するトイレの壁から反射する反射光を受光部２で受光し、この受光部２で受光した受光値を電流電圧変換手段１３、増幅器７を介して増幅された電圧値で表される検出値としてしてマイコン９に入力する。この発光部出力調整モードにおいてはマイコンに入力された検出値（受光値）はマイコン９に設けた発光出力設定部１６であらかじめ設定された値（これを出力設定用閾値とする）と比較され、受光値が上記あらかじめ設定された出力設定用閾値を最初に超えるか否かを判定して受光値が上記予め設定された出力設定用閾値を最初に超えた場合の発光部１での出力値を求め、これを最適の出力値として決定する。これにより受光部２で受光される受光値があらかじめ設定した値となるように発光部１における出力が自動的に設定される。
【００１８】
例えば、図１において……１０Ω、２０Ω、３０Ω……というように次々と抵抗を切り換えて発光部２から赤外線を発光させ、壁から反射した反射光を受光部２で受光した場合の受光値を上記出力設定用閾値と比較していき、仮に３０Ωの時に最初に上記出力設定用閾値を超えたとすると、発光出力設定部１６において上記３０Ωとした時の電流値が最適の出力値と決定されて、この信号が発光制御部１０に入力され、切換部１１からの切り換え信号により赤外線発光ＬＥＤにつながる抵抗が３０Ωに固定されるように出力調整部１２が切り換え調整される。これにより発光部１の出力は次回の発光部出力調整モードまでの人体検知モードの期間中抵抗が３０Ωに設定された場合の電流値に自動的に設定されることになる。
【００１９】
この発光部出力調整モード時には人体検知センサ４とこれに対向する壁との間には人が居ない状態で上記動作を行わせる。これにより人体検知センサ４を設置したトイレ内における人体検知センサ４から壁までの距離が設置場所により異なるものであっても、確実に受光部２でで受光される受光値があらかじめ設定した値となるように発光部１における出力を最適の出力値となるように自動的に設定できる。
【００２０】
上記のような発光部出力調整モードが終了すると、人体検知センサ４は自動的に人体検知モードに移行する。人体検知モードにおいて、発光部１から上記前段の発光部出力調整モードにおいて自動的に設定された出力で赤外線が発光され、反射物体に反射して反射光を受光部２で受光して、受光値を比較判定部３であらかじめ設定してある基準値（この基準値は上記発光部出力調整モードにおいて発光出力設定部１６で受光値と比較するためあらかじめめ設定された出力設定用閾値とは異なる値に設定してある）と比較してトイレ内に人が居るか居ないかの判定をする。ここで、比較判定部３において受光値が基準値を超えない場合は壁に反射しているとみなしてトイレ内に人が居ないと判定し、受光値が基準値を超えるとトイレ内に人が居ると判定する。この比較判定部３における人体検知の有無の信号に基いてマイコン９に設けた負荷制御部１４により便器の洗浄、便座や便蓋の自動開閉、消臭装置の自動消臭等の制御対称負荷１５の制御を行う。
【００２１】
次に、人体検知モードとなって一定時間が経過すると、発光制御部１０に設けたタイマ手段によりこれを検出して発光部出力調整モードに移行する。発光部出力調整モードに移行すると、前述のように、発光制御部１０から切換部１１を経て切換信号が出力され、この切換信号により出力調整部１２で抵抗値を切換えて発光部１である赤外線発光ＬＥＤへの電流値を切り換え、切換えられた電流出力値により発光部１から赤外線を発光させ、受光部２で受光した受光値が上記あらかじめ設定された出力用基準値を最初に超えるか否かを判定して受光値が上記予め設定された出力用基準値を最初に超えた場合の発光部１での出力値を求め、これを新たな最適の出力値として決定する。これにより受光部２で受光される受光値があらかじめ設定した値となるように発光部１における新たな出力値が自動的に設定される。
【００２２】
このようにして新たな出力値が自動的に設定されて発光部出力調整モードが終了すると、再び人体検知モードに移行し、直線の発光部出力調整モードにおいて新たに設定された出力値で発光部１から赤外線が発光し、反射光を受光部２で受光して前述のように受光値を比較判定部３であらかじめ設定してある基準値と比較してトイレ内に人が居るか居ないかの判定をし、比較判定部３における人の有無の判定結果に基いて負荷制御部１４により便器の洗浄、便座や便蓋の自動開閉、消臭装置の自動消臭等の制御対称負荷１５の制御を行う。
【００２３】
そして、一定時間人体検知モードが経過すると発光制御部１０に設けたタイマ手段によりこれを検出して、再び、発光部出力調整モードに移行して上記のように発光部１から発光した赤外線が人体検知センサ４と対向するトイレの壁に反射して受光部２で受光される受光値があらかじめ設定した値となるように発光部１における出力を自動的に調整し、その後、再び人体検知モードに移行する。
【００２４】
このようにして電源投入後に、一定時間毎に一時的に発光部出力調整モードとなって発光部１における出力を自動的に調整することで、昼間と夜間というように、時間帯により外光や照明等の影響で壁の反射率が変わっても、時間帯により異なるトイレ内環境に応じた最適の出力となるように発光部１側の出力を一定時間毎に自動的に調整でき、より正確に人体検知を行うようになっている。
【００２５】
ところで、既に述べたように、発光部１から発光された赤外線が反射物体に反射した反射光をフォトダイオードによりなる受光部２で受光し、フォトダイオードで赤外線の受光値を電流値に変換し、電流電圧変換手段１３により電流を電圧に変換し、該変換した電圧をオペアンプのような増幅器７により増幅し、この増幅した検出電圧をマイコン９に入力して比較判定部３であらかじめ設定してある基準値と比較して人が居るか居ないかの判定をするのであるが、オペアンプのような増幅器７においてはオフセット電圧にばらつきがあり、そのため、本発明においては、増幅器７のオフセット電圧のばらつきを考慮し、このオフセット電圧のばらつきに影響されないように次のような構成となっている。
【００２６】
すなわち、マイコン９に電圧補正部８を設け、この電圧補正部８で図２に示すように人体検出時の検出電圧Ｖ１から増幅器７のオフセット電圧Ｖ２を引いた値を補正後の検出電圧Ｖ３として算出し（補正後の検出電圧Ｖ３＝検出電圧Ｖ１−オフセット電圧Ｖ２）、この補正後の検出電圧Ｖ３を受光値とみなして人体検知モード時には比較判定部３において、補正後の検出電圧Ｖ３をあらかじめ設定してある前述の人体検知のための基準値と比較してトイレ内に人が居るか、居ないかの判定をして制御対称負荷１５の制御を行い、また、発光部出力調整モード時には発光出力設定部１６において、補正後の検出電圧Ｖ３をあらかじめ設定してある前述の出力設定用閾値と比較判定して前述と同様に最適の出力値を設定し、この結果に基いて発光制御部１０により前述と同様に受光部２で受光される受光値があらかじめ設定した値となるように発光部１における出力を自動的に設定するように発光部２の出力を制御する。これにより、増幅器７のオフセット電圧のばらつきに影響されずに正確にトイレ内環境に対応した発光部１の出力を設定できると共に、トイレ内における人体の有無を正確に検知して制御対象負荷１５を誤動作なく制御することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明のトイレ用の人体検知センサの制御ブロック図である。
【図２】同上の検知電圧チャート図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  発光部
２  受光部
３  比較判定部
４  人体検知センサ
７  増幅器
８  電圧補正部
【図１】
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【図２】
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