JP5906375B2 - Toilet equipment - Google Patents
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Description
本発明は、便器を使用する使用者の動作を検出し、トイレの各種制御を行うトイレ装置に関するものである。 The present invention relates to a toilet apparatus that detects the operation of a user who uses a toilet and performs various controls on the toilet.
従来より、トイレ装置として、人体検出センサを備え、使用者が便器に近づいたことを検出して便蓋を自動的に開くようにしたものはよく知られている。そうすることで、衛生面を気にする使用者に、トイレ空間でできるだけ物に手を触れないでいられるようにして快適性を確保する効果がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, a toilet device that includes a human body detection sensor, detects that a user has approached a toilet, and automatically opens the toilet lid is well known. By doing so, the user who cares about hygiene has the effect of ensuring comfort by touching things as much as possible in the toilet space.
しかし、便座については、男性が小用で使用するときには立ち上げて、そうでないときには着座するので下げた状態にするのが一般的な使い方であり、その男性小用だけを検出することは難しく、手で直接持ち上げたり下げたりするのが一般的であり、あるいは操作部に便座ボタンを設けて使用者の操作で便座の上げ下げを制御するものもある。 However, for the toilet seat, it is common to start up when a man uses it for small use, and to sit down when not using it, so it is difficult to detect only that male use, It is common to directly lift or lower by hand, or there is a type in which a toilet seat button is provided in an operation unit to control the raising and lowering of the toilet seat by the user's operation.
しかし、衛生面を気にする使用者にとっては、便座に触れることはもちろん操作部に触れることも避けたいものである。 However, the user who cares about hygiene wants to avoid touching the operation section as well as touching the toilet seat.
便座の制御を自動的に行うためには、例えば特殊な履物を使用し、便座からその履物が検出できるかどうかで、検出できれば履物が便座の方を向いていて、それは使用者が便器のほうを向いているものとして便座を立ち上げる。検出できなければ履物は便座の方を向いていなくて、それは使用者が便器に背を向けているものとして便座を下げた状態にするという方法がある(例えば、特許文献1参照)。 In order to automatically control the toilet seat, for example, using special footwear, whether or not the footwear can be detected from the toilet seat, if it can be detected, the footwear faces the toilet seat, which means that the user The toilet seat is launched as if it is facing. If it is not detected, there is a method in which the footwear does not face the toilet seat, and the user puts the toilet seat down as if the user is turning his back to the toilet bowl (see, for example, Patent Document 1).
また、便座や操作部に触れずに便座を上げたり下げたりするものとしては、物体が近付いたことを検出する検出ユニットに便座の開閉を駆動するモータを接続し、検出ユニットに手を近づけることで便座の上げ下げを制御する方法がある(例えば、特許文献2参照)。 Also, as a means to raise or lower the toilet seat without touching the toilet seat or the operation unit, connect a motor that drives the opening / closing of the toilet seat to the detection unit that detects that an object is approaching, and bring the hand close to the detection unit There is a method for controlling the raising and lowering of the toilet seat (for example, see Patent Document 2).
しかしながら、前記第1の従来の方法では、専用の特殊な履物を履かなければならないという煩わしさがある。そして、その専用の履物を履いていても、便座と履物の位置関係によっては必ずしも正しく検出できず、誤動作を起こしてしまうことがある。 However, in the first conventional method, there is an annoyance that special footwear must be put on. And even if it wears the footwear for exclusive use, it cannot necessarily detect correctly depending on the positional relationship of a toilet seat and footwear, and may cause a malfunction.
更に、履物が便器の方に向いていることを正しく検出できたとしても、使用者が必ずしも便座を立ち上げたいということではなく、着座したいのに便座が立ち上がってしまうというような不便もある。そうしたことから、使用者が便座を立ち上げて使いたいのか、下げた状態で着座したいのかの意思を自動的に判定することはなかなか困難である。 Furthermore, even if it can correctly detect that the footwear is facing the toilet bowl, the user does not necessarily want to raise the toilet seat, but there is an inconvenience that the toilet seat rises up even though the user wants to sit down. For this reason, it is difficult to automatically determine whether the user wants to use the toilet seat by raising it or whether it wants to sit down.
また、前記第2の従来の方法では、使用者の何気ない動作を近接と検出して、便座が使用者の意図しない動作をしてしまう場合が起こりやすい。 In the second conventional method, the user's casual movement is detected as proximity, and the toilet seat is likely to perform an operation not intended by the user.
つまり、家庭ではトイレ空間は一般に狭く、そこで使用者は、しゃがんだり立ったり、あるいは着衣を脱いだり着けたり動作をするものであるために、つい体の一部が検出ユニットに近付いてしまうことがある。近接したことを検出して便座の動作を制御すると、使用者の意図しない便座の動作になってしまうことが起こりやすいものである。 In other words, the toilet space is generally small at home, and the user is likely to squat down, stand up, take off clothes, and move, so a part of the body may approach the detection unit. is there. When the proximity is detected and the operation of the toilet seat is controlled, the operation of the toilet seat unintended by the user is likely to occur.
本発明は、上記課題を解決するものであり、使用者が意図を持って行う動作を非接触で検出することで、使用者の意図を判断し、意図どおりに便座の上げ下げの動作を制御することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems, and detects the user's intentional operation without contact, thereby judging the user's intention and controlling the raising / lowering operation of the toilet seat as intended. For the purpose.
本発明のトイレ装置は、便座と、便座を回転動作させるモータと、人体の一部の動作を検出する動作検出手段と、前記動作検出手段により検出した動作に対応して前記モータを制御する制御手段を有する構成としたものである。 The toilet apparatus according to the present invention includes a toilet seat, a motor for rotating the toilet seat, operation detection means for detecting a part of the human body, and control for controlling the motor in response to the operation detected by the operation detection means. It is set as the structure which has a means.
この構成により、動作検出手段により人体の一部の動作を検出し、制御手段によって検出した動作に対応してモータを制御し便座を回転動作するので、使用者が意図を持って行う動作を検出し、使用者の意図どおりに便座の動作を制御することが可能となる。 With this configuration, the motion detection means detects a part of the human body and controls the motor in response to the motion detected by the control means to rotate the toilet seat. Thus, the operation of the toilet seat can be controlled as intended by the user.
本発明によれば、使用者が意図を持って行う動作を検出し、使用者の意図どおりに便座の上げ下げ動作を制御することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to detect the operation | movement which a user performs with an intention, and to control the raising / lowering operation | movement of a toilet seat as a user's intention.
第1の発明は、便座と、前記便座を回転動作させる便座モータと、人体の少なくとも一部の動作を検出する動作検出手段と、前記動作検出手段により検出した動作に対応して前記便座モータを制御するモータ制御手段を備えたものである。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a toilet seat, a toilet seat motor for rotating the toilet seat, operation detection means for detecting an operation of at least a part of a human body, and the toilet seat motor corresponding to the operation detected by the operation detection means. Motor control means for controlling is provided.
本発明によれば、動作検出手段により人体の少なくとも一部の動作を検出し、モータ制御手段によって検出した動作に対応して便座モータを制御し便座を回転動作させるので、使用者が意図を持って行う動作を検出し、使用者の意図どおりに便座の動作を制御することが可能となる。 According to the present invention, the motion detection means detects at least a part of the human body and controls the toilet seat motor to rotate the toilet seat in response to the motion detected by the motor control means. The movement of the toilet seat can be controlled as intended by the user.
第2の発明は、前記便座および前記便座モータを含む本体と、前記本体とは別に設けら
れる遠隔操作装置とをさらに備え、前記遠隔操作装置が、前記動作検出手段と、前記遠隔操作装置と前記本体との通信を行う通信手段とを有するものである。
The second invention further comprises a main body including the toilet seat and the toilet seat motor, and a remote control device provided separately from the main body, wherein the remote control device includes the motion detecting means, the remote control device, and the remote control device. Communication means for communicating with the main body.
本発明によれば、使用者が至近距離で衣類の着脱などの動作をする本体とは別の場所に遠隔操作手段を設置することにより、使用者が意図を持って行う動作のみを検出し、使用者の意図どおりに便座の動作を制御することが可能となる。 According to the present invention, by installing the remote control means in a place different from the main body where the user performs operations such as attaching and detaching clothes at a close distance, only the operation that the user performs with intention is detected. It becomes possible to control the operation of the toilet seat as intended by the user.
第3の発明は、動作検出手段が人体の少なくとも一部が近接したことを検出する近接検出器を複数有するものである。本発明によれば、複数の近接検出器のどれに先に近接したかによって人体の少なくとも一部の移動方向を判定することができて、移動方向に応じてモータ制御手段は便座の駆動を制御できる。 In a third aspect of the invention, the motion detection means has a plurality of proximity detectors that detect that at least a part of the human body is close. According to the present invention, it is possible to determine the moving direction of at least a part of the human body according to which of the plurality of proximity detectors is first approached, and the motor control unit controls the driving of the toilet seat according to the moving direction. it can.
第4の発明は、複数の近接検出器が、赤外線を検出する複数の赤外線検出器を有する構成であり、赤外線検出器は人体の一部から発する赤外線を検出することができ、それを複数配置したものである。本発明によれば、人体の少なくとも一部の移動方向を判定することができて、移動方向によりモータ制御手段は便座の駆動を制御できる。 A fourth invention is a configuration in which a plurality of proximity detectors have a plurality of infrared detectors for detecting infrared rays, and the infrared detectors can detect infrared rays emitted from a part of a human body, and a plurality of them are arranged. It is a thing. According to the present invention, the moving direction of at least a part of the human body can be determined, and the motor control unit can control the driving of the toilet seat according to the moving direction.
第5の発明は、複数の近接検出器は、発光素子と、前記発光素子から発せられた光を受光する受光素子と、前記発光素子および前記受光素子の近傍に赤外線を検出する複数の赤外線検出器を有するものである。 According to a fifth aspect of the invention, the plurality of proximity detectors include a light emitting element, a light receiving element that receives light emitted from the light emitting element, and a plurality of infrared detectors that detect infrared light in the vicinity of the light emitting element and the light receiving element. It has a vessel.
本発明によれば、複数の赤外線検出器で人体の少なくとも一部から発する赤外線を検出して移動方向を判定することができ、更にその時に赤外線検出器近傍の発光素子から発せられた光が人体の一部に反射して受光素子に受光したかどうかで、使用者が赤外線検出器から近接した場所で動作したかを確認でき、使用者が意図を持って行う動作のみを検出し、人体の一部の移動方向を正しく検出して使用者の意図どおりに便座の動作を制御することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to determine the direction of movement by detecting infrared rays emitted from at least a part of the human body with a plurality of infrared detectors, and light emitted from light emitting elements in the vicinity of the infrared detectors at that time. It is possible to confirm whether the user has operated in the vicinity of the infrared detector by checking whether the light is reflected by a part of the light receiving element, and only the operation that the user performs intentionally is detected. It is possible to correctly detect some moving directions and control the operation of the toilet seat as intended by the user.
第6の発明は、複数の近接検出器が、赤外線を検出する赤外線検出器と、発光素子と、複数配置し前記発光素子から発せられた光を受光する受光素子を有する構成であり、赤外線検出器により人体の少なくとも一部の近接を検出し、その時に発光素子から発せられた光が人体の一部に反射した光を複数の受光素子で受光するものである。 In a sixth aspect of the invention, the plurality of proximity detectors include an infrared detector that detects infrared rays, a light emitting element, and a plurality of light receiving elements that receive the light emitted from the light emitting element. The proximity of at least a part of the human body is detected by a vessel, and light emitted from the light emitting element at that time is reflected by a part of the human body and received by a plurality of light receiving elements.
本発明によれば、必要なときだけの発光で人体の少なくとも一部の移動方向を正しく検出して移動方向によりモータ制御手段は便座の駆動を制御できる。 According to the present invention, it is possible to correctly detect the moving direction of at least a part of the human body with light emission only when necessary, and the motor control means can control the driving of the toilet seat according to the moving direction.
第7の発明は、複数の赤外線検出器が焦電型赤外線検出器であり、各焦電型赤外線検出器の方向性を逆にして直列接続され、動作検出手段がその両端の出力を検出する電子回路を備えたものである。 In the seventh invention, the plurality of infrared detectors are pyroelectric infrared detectors, which are connected in series with the directionality of each pyroelectric infrared detector reversed, and the operation detecting means detects outputs at both ends thereof. It is equipped with an electronic circuit.
本発明によれば、各焦電型赤外線検出器の方向性を逆にして直列接続した両端の出力の位相から、人体の少なくとも一部の移動方向を検出することができ、移動方向により制御手段は便座の駆動を制御できる。 According to the present invention, it is possible to detect the moving direction of at least a part of the human body from the phase of the outputs at both ends connected in series with the directionality of each pyroelectric infrared detector reversed, and control means depending on the moving direction Can control the driving of the toilet seat.
第8の発明は、動作検出手段が複数の赤外線検出器の出力を処理する電子回路を有し、前記電子回路において人が歩く速さより十分速い速度に対応した周波数に高い感度を持たせるフィルタ回路を備えたものである。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a filter circuit having an electronic circuit whose operation detecting means processes the outputs of a plurality of infrared detectors, and having high sensitivity at a frequency corresponding to a speed sufficiently higher than a speed at which a person walks in the electronic circuit. It is equipped with.
本発明によれば、フィルタ回路で人が歩くような遅い周波数より十分速い動作速度に対応した周波数に高い感度を持っているので、人が意図しない移動などの動きや、遠くの動
きは検出しにくくなり、動作検出手段の近くで意図を持って動かした動きを検出しやすくなり、正確に人体の少なくとも一部の移動方向を検出することができ、移動方向により制御手段は誤動作なく便座の駆動を制御できる。
According to the present invention, since the filter circuit has a high sensitivity to a frequency corresponding to an operation speed sufficiently faster than a slow frequency at which a person walks, a movement such as unintended movement or a long distance movement is detected. This makes it easier to detect movements that are intentionally moved near the motion detection means, and can accurately detect the direction of movement of at least a part of the human body. Can be controlled.
(実施の形態1)
図1は本発明の第1の実施の形態におけるトイレ装置の全体構成を説明する図であり、前記トイレ装置が便器1上面に取り付けられる。便蓋2は開けて使用し、使用しないときには閉じるものであり、便蓋モータ3は、便蓋2を回転駆動させて開閉動作を行うためのステッピングモータである。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram for explaining the overall configuration of a toilet apparatus according to a first embodiment of the present invention. The toilet apparatus is attached to the upper surface of a
便座4は、着座するときには図に示すように下げて使うものであり、また男性の小用のときのように立って便器1を使うときには、立ち上げて使うものである。便座モータ5は、便座4を回転駆動させて、立ち上げ、立ち下げの動作を行うためのステッピングモータである。
The toilet seat 4 is used by being lowered as shown in the figure when seated, and is used by standing when using the
第1の受光素子6は、後述するリモコンから赤外線による信号を受信するフォトダイオードである。モータ制御手段7は、マイクロコンピュータにより構成され、第1の受光素子6が受光したリモコンからの信号により便蓋モータ3や便座モータ5の駆動を制御し、便蓋2の開閉、便座4の上げ下げの制御を行う。本体8は、これら便蓋2、便蓋モータ3、便座4、便座モータ5、第1の受光素子6、モータ制御手段7を有している。
The first
第1のリモコン9は、人が近づいたことを検出すると第1の受光素子6、に信号を無線で送信する。第1のリモコン9は、第1の赤外線センサ10、第1の信号処理回路11、第1の発光素子12を含む構成としていて、便器1の設置されているトイレ空間などで便器1より手前の壁などに取り付けている。
When the first
第1の赤外線センサ10は焦電型赤外線センサであり、その視野範囲内での温度変化に対して出力を発生するものである。人がいないときには、便器1が設置されているトイレ空間などの壁などが視野に入っていて視野範囲内の温度は安定している。そこに人が入ってくると、壁の温度と人の皮膚の温度は異なるもので、多くの場合人の皮膚温の方が高いのであるが、異なる温度のものが視野に入ることで温度変動により出力を発生する。
The first
第1の信号処理回路11は、第1の赤外線センサ10の出力を増幅する増幅回路や、信号から人が近付いたことを判定するマイクロコンピュータにより構成される判定回路を有するものであり、第1の赤外線センサ10の出力から便器が設置されているトイレ空間内に人が入り、便器1に近付いたことを判定すると、第1の発光素子12を点滅させて、人が近付いた信号を第1の受光素子6、に送信する。第1の発光素子12は赤外発光ダイオードである。
The first
第1の受光素子6、は第1の発光素子12から第1のリモコン9に人が近付いたことを受信すると、モータ制御手段7は便蓋2が閉じていれば開ける方向に便蓋モータ3を回転させ、便蓋2を開ける。
When the first
モータ制御手段7は便蓋2を開けるように便蓋モータ3を駆動してから予め定めた時間を経過すると便蓋モータ3を回転させて便蓋2を閉じる。ここで予め定めた時間とは通常排尿、排便に要する時間より十分長く例えば10分間として設定したものである。
The motor control means 7 rotates the
遠隔操作装置である第2のリモコン13は、人の手の上下動作を検出すると第1の受光素子6、に信号を無線で送信する。
The second
第2のリモコン13は、手の上下動作を検出する動作検出手段14と第2の発光素子15とを含むものであり、動作検出手段14は第2の赤外線センサ16と、第3の赤外線センサ17と、第2の信号処理回路18を含む構成であり、第2の発光素子15は赤外発光ダイオードである。第2のリモコン13は、便器1の設置されているトイレ空間などで便器1の横か、やや奥の使用者が手の届く範囲の壁などに取り付けている。
The second
なお、第2の発光素子15と第1の受光素子6とはそれぞれ、一組の通信手段の送信手段と受信手段として機能し、第2の赤外線センサと第3の赤外線センサとは、複数の近接検出器として機能する。
The second
第2の赤外線センサ16と第3の赤外線センサ17は上下に並べて設置していて、いずれも第1の赤外線センサと同様の焦電型赤外線センサであり、その視野範囲内での温度変化に対して出力を発生するものである。
The second
図2を用いて第2の赤外線センサ16と第3の赤外線センサ17の出力特性について説明する。図2においてV16は第2の赤外線センサ16の出力の時間変化であり、V17は第3の赤外線センサ17の出力の時間変化である。
The output characteristics of the second
図2(a)は第2の赤外線センサ16と第3の赤外線センサ17の前で、使用者が手を下から上に振り上げた場合であり、まず下に取り付けている第3の赤外線センサ17が温度変化に対する出力を発生し、続いて上に取り付けている第2の赤外線センサ16が温度変化に対する出力を発生する。
FIG. 2A shows a case where the user swings his hand up from the bottom in front of the second
一方、図2(b)は第2の赤外線センサ16と第3の赤外線センサ17の前で、使用者が手を上から下に振り下ろした場合であり、まず上に取り付けている第2の赤外線センサ16が温度変化に対する出力を発生し、続いて下に取り付けている第3の赤外線センサ17が温度変化に対する出力を発生する。
On the other hand, FIG. 2B shows the case where the user swings his hand down from the top in front of the second
第2の信号処理回路18は、第2の赤外線センサ16、第3の赤外線センサ17、それぞれの増幅回路と増幅した信号を読み込み信号処理するマイクロコンピュータを含むものであり、第2の赤外線センサ16、第3の赤外線センサ17のいずれが先に出力を発生したか、即ち図2(a)のパターンか(b)のパターンかを判定し、その判定結果を、第2の発光素子15を点滅させて第1の受光素子6、に送信する。
The second
第1の受光素子6、は第2の発光素子15からの信号を受信すると、それが第3の赤外線センサ17が先に出力を発生し、後から第2の赤外線センサ16が出力を発生したという判定であれば、使用者が手を下から上に振り上げたものとして、モータ制御手段7は便座4が下げられた状態であれば立ち上げるように便座モータ5を駆動する。
When the first
第2の赤外線センサ16が先に出力を発生し、後から第3の赤外線センサ17が出力を発生したという判定であれば、使用者が手を上から下に振り下ろしたものとして、モータ制御手段7は便座4が上げられた状態であれば立ち下げるように便座モータ5を駆動する。
If it is determined that the second
第2の信号処理回路18はタイマー19を有し、例えば第2の赤外線センサ16が出力を発生した後に所定時間以内に第3の赤外線センサ17の出力が発生しない、あるいは第3の赤外線センサ17が出力を発生した後に所定時間以内に第2の赤外線センサ16の出力が発生しないような場合には、使用者が便座を駆動するために手を振り上げたり、振り下ろしたりの動作をしたのではないと判定し、第2の発光素子15から信号を送るようなことはしない。
The second
その所定時間は通常、人が手を振り上げたり振り下ろしたりすると、第2の赤外線センサ16と第3の赤外線センサ17の間を通過するのに要する時間に、ある程度の時間を加え、例えば0.3秒以内という程度である。
The predetermined time usually adds a certain amount of time to the time required to pass between the second
第2の信号処理回路18は、例えば第2の赤外線センサ16が出力を発生した後、早すぎる所定時間以内に第3の赤外線センサ17の出力が発生した、あるいは第3の赤外線センサ17が出力を発生した後に早すぎる所定時間以内に第2の赤外線センサ16の出力が発生したような場合には、使用者が便座を駆動するために手を振り上げたり、振り下ろしたりの動作をしたのではないと判定し、第2の発光素子15から信号を送るようなことはしない。
For example, after the second
その所定時間は通常、人が手を振り上げたり振り下ろしたりすると、第2の赤外線センサ16と第3の赤外線センサ17の間を通過するのに要する時間より十分短い時間の、例えば0.05秒以内という程度である。
The predetermined time is normally a time sufficiently shorter than the time required to pass between the second
第2の信号処理回路18は第2の赤外線センサ16、第3の赤外線センサ17、それぞれの出力が所定時間の範囲に発生して、手を振り上げた、あるいは降り下げたと判定して信号送信したら、タイマー19により、所定時間のセンサ出力検出を受け付けない時間を設けている。
When the second
それは、使用者は手を上に振り上げたら、その後、戻す行為として自然と手を振り下ろしてしまうものであり、それが第2の赤外線センサ16、第3の赤外線センサ17の前で振り下ろして戻してしまっても、それを便座を立ち下げるための行為として検出しないようにするためである。
That is, when the user raises his / her hand up, the user naturally shakes his / her hand down as an act of returning it, which is swung down in front of the second
ここでの所定時間は0.5秒以上という程度であるが、便座が立ち下がった状態から立ち上がるの、あるいは立ち上がった状態から立ち下がるのに要する時間は、次の便座駆動を行う必要はないので、その所要時間に合わせて1.5秒以上という程度とすればよい。 The predetermined time here is about 0.5 seconds or more, but it is not necessary to perform the next toilet seat drive for the time required for the toilet seat to stand up from the standing state or to fall from the standing state. In order to meet the required time, it may be about 1.5 seconds or more.
モータ制御手段7は、便座が立ち上がっている状態で手を下から上に振り上げたという信号を受信したり、便座が立ち下がっている状態で手を上から下に振り下ろしたという信号を受信したりしても、便座モータ5を駆動することはない。
The motor control means 7 receives a signal that the hand is swung up from the bottom while the toilet seat is standing up, or a signal that the hand is swung down from the top while the toilet seat is standing down. The
次に第2の信号処理回路18の作用について、図3のフローチャートに基づき説明する。
Next, the operation of the second
図3において、第2の信号処理回路18は、まずステップS1で第2の赤外線センサ16が手を検出した出力があったかどうかを判定し、なければステップS2に進み、出力の変化があって手を検出するとステップS3に進む。そしてステップS3では、タイマー19により待ち時間のカウントを開始しステップS4に進む。
In FIG. 3, the second
ステップS4では、次に第3の赤外線センサ17が手を検出した出力があったかどうかを判定する。そしてなければステップS5に進み、出力の変化があって手を検出するとステップS6に進む。ステップS5では、ステップS3でカウントを開始した待ち時間が予め定めた所定時間t1を過ぎたかどうかを判定する。そしてt1を過ぎてしまうと、使用者が手を上下動作させたものではないと判断してステップS1に戻る。
In step S4, it is next determined whether or not there is an output in which the third
一方、ステップS5においてまだt1を過ぎていなければステップS4に戻って第3の赤外線センサ17が手を検出することを待つ。ここで所定時間t1は前記したように通常
、人が手を振り上げたり振り下ろしたりすると、第2の赤外線センサ16と第3の赤外線センサ17の間を通過するのに要する時間にある程度の時間を加え、例えば0.3秒という程度である。
On the other hand, if t1 has not passed yet in step S5, the process returns to step S4 and waits for the third
ステップS6では、第3の赤外線センサ17が手を検出したのが早すぎないかを確認するのであるが、ステップS3でカウントを開始した待ち時間が予め定めた所定時間t2を過ぎているかどうかを判定し、t2を過ぎていればステップS7に進み、まだt2に達していなければ使用者が手を上下動作させたものではないと判断してステップS1に戻る。
In step S6, it is confirmed whether or not the third
ここで所定時間t2は前記したように通常、人が手を振り上げたり振り下ろしたりすると、第2の赤外線センサ16と第3の赤外線センサ17の間を通過するのに要する時間より十分短い時間の、例えば0.05秒という程度である。
Here, the predetermined time t2 is usually sufficiently shorter than the time required to pass between the second
ステップS7では、第2の赤外線センサ16、第3の赤外線センサ17の順で所定時間の範囲内で手を検出した出力が発生したので、使用者が手を上から下に振り下ろしたものとしてその信号を第2の発光素子15から送信する。そしてステップS13に進む。
In step S7, since the output which detected the hand within the range of the predetermined time in order of the 2nd
ステップS2では第3の赤外線センサ17が手を検出した出力があったかどうかを判定し、なければステップS1に戻り、出力の変化があって手を検出するとステップS8に進む。そしてステップS8では、タイマー19により待ち時間のカウントを開始しステップS9に進む。
In step S2, it is determined whether or not there is an output from which the third
ステップS9では、次に第2の赤外線センサ16が手を検出した出力があったかどうかを判定する。そしてなければステップS10に進み、出力の変化があって手を検出するとステップS11に進む。ステップS10では、ステップS8でカウントを開始した待ち時間が予め定めた所定時間t1を過ぎたかどうかを判定する。そしてt1を過ぎてしまうと、使用者が手を上下動作させたものではないと判断してステップS1に戻る。
In step S9, it is next determined whether or not there is an output that the second
一方、ステップS10においてまだt1を過ぎていなければステップS9に戻って第2の赤外線センサ16が手を検出することを待つ。ここで所定時間t1は前記したように通常、人が手を振り上げたり振り下ろしたりすると、第2の赤外線センサ16と第3の赤外線センサ17の間を通過するのに要する時間にある程度の時間を加え、例えば0.3秒という程度である。
On the other hand, if t1 has not passed yet in step S10, the process returns to step S9 and waits for the second
ステップS11では、第2の赤外線センサ16が手を検出したのが早すぎないかを確認するのであるが、ステップS8でカウントを開始した待ち時間が予め定めた所定時間t2を過ぎているかどうかを判定し、t2を過ぎていればステップS12に進み、まだt2に達していなければ使用者が手を上下動作させたものではないと判断してステップS1に戻る。
In step S11, it is confirmed whether or not the second
ここで所定時間t2は前記したように通常、人が手を振り上げたり振り下ろしたりすると、第2の赤外線センサ16と第3の赤外線センサ17の間を通過するのに要する時間より十分短い時間の、例えば0.05秒という程度である。
Here, the predetermined time t2 is usually sufficiently shorter than the time required to pass between the second
ステップS12では、第3の赤外線センサ17、第2の赤外線センサ16の順で所定時間の範囲内で手を検出した出力が発生したので、使用者が手を下から上に振り上げたものとしてその信号を第2の発光素子15から送信する。そしてステップS13に進む。
In step S12, an output is generated in which the hand is detected within a predetermined time range in the order of the third
ステップS13では、タイマー19を一旦リセットし、再度待ち時間のカウントを開始してステップS14に進む。ステップS14ではステップS13でカウントを開始した待
ち時間が予め定めた所定時間t3を経過したかどうかを判定する。経過していなければステップS14に戻って経過するのを待つ。経過すればステップS1に戻って、再び第2の赤外線センサ16の出力を確認することを繰り返す。
In step S13, the
ここで所定時間t3だけ待つのは、手の上下動作を確定した直後に、そこから戻すための上下動作があっても、それを検出しないようにするためであり、前記したように便座が立ち上がりや立ち下りに要する時間に合わせ、例えば1.5秒という程度ある。 Here, the reason for waiting for the predetermined time t3 is to prevent the detection of the up / down movement for returning from the right / left movement immediately after the vertical movement of the hand is confirmed. In accordance with the time required for falling, for example, about 1.5 seconds.
以上のように本発明の実施の形態1によれば、複数の近接検出器を焦電型の赤外線センサとしたことで、使用者の手が赤外線センサの視野に入ることで生じる温度変化による出力の変化の発生する順により手を上から下に振り下ろしたのか、下から上に振り上げたのかを判定することができ、その上下動作に連動するように便座を立ち上げたり、立ち下げたりの駆動を制御することが可能となる。 As described above, according to the first embodiment of the present invention, since the plurality of proximity detectors are pyroelectric infrared sensors, the output due to the temperature change caused by the user's hand entering the field of view of the infrared sensor. It is possible to determine whether the hand has been swung down from the top to the bottom, or from the bottom to the top, depending on the order in which the change occurs. The drive can be controlled.
なお、本実施の形態1では近接検出器として焦電型赤外線センサを用いたが、サーモパイル型赤外線センサを用いても同様の効果を得られるものであり、他にも、2枚の電極を備えた構成にして、信号処理回路において電極における静電容量を測定することで、手が近付いたことを検出するという方法もある。 Although the pyroelectric infrared sensor is used as the proximity detector in the first embodiment, the same effect can be obtained even when the thermopile infrared sensor is used. In addition, two electrodes are provided. There is also a method of detecting that the hand is approaching by measuring the capacitance of the electrode in the signal processing circuit with the above configuration.
赤外線センサや電極での静電容量の測定は、わずかな消費電流でできることであり、リモコンを無線にして電池電源で制御することが可能となる効果がある。 Capacitance measurement using an infrared sensor or an electrode can be performed with a small amount of current consumption, and there is an effect that the remote controller can be wirelessly controlled by a battery power source.
(実施の形態2)
次に本発明の第2の実施の形態について説明する。第2の実施の形態において、第1の実施の形態と異なるところは動作検出手段14の部分であり、図4は動作検出手段14を含む遠隔操作装置である第2のリモコン13の構成を説明する図である。図4において図1と同じ機能を有するものには同じ番号を付し、説明を省略する。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, the difference from the first embodiment is the part of the motion detection means 14, and FIG. 4 illustrates the configuration of the second
図4において、第3の発光素子20、第2の受光素子21はともにフォトダイオードであり、第3の発光素子20が点灯して出力された赤外光がその前の物体で反射すると、第2の受光素子21が受光して出力を発生する。
In FIG. 4, both the third
第2の受光素子21の出力は、第3の発光素子20と第2の受光素子21の前方の物体までの距離に関係し、距離が近いほど出力は大きく、10cmぐらいまでの距離に人体の一部、例えば使用者の手が近接すればそれを検出することができる。
The output of the second
その近接の判定を行うのが、第1の近接判定部22である。第1の近接判定部22では第2の受光素子21の出力が所定レベル以上であれば、何かの物体が近接したと判定する。また第2の近接判定部23は第2の赤外線センサ16、第3の近接判定部24は第3の赤外線センサ17の出力を監視し、温度変化即ち人体の一部が近付いたことを判定する。
It is the first
これは焦電型赤外線センサである第2の赤外線センサ16や第3の赤外線センサ17は、比較的離れた例えば1〜2m離れた場所で大きいものが動いたときにも、よく似た出力を発生するので、それと区別して10cmぐらいまでの距離に物体があるかどうかを確認するために第3の、第3の発光素子20を点灯したときの第2の受光素子21の出力の大きさも判定している。
This is a pyroelectric infrared sensor, such as the second
発光制御部25は、第3の発光素子20の点灯、消灯を制御する。これは第3の、第3の発光素子20を点灯するためには多くの電流を流さなければならない。したがって常に点灯しておくのでなく、10cmぐらいに手が近付いているのかどうかを判定するときだ
け点灯するようにして、電流消費を抑制する。
The light
そのために、発光制御部25は第2の近接判定部23と第3の近接判定部24からの入力を受け付けるようにしていて、いずれかの近接判定部が近接を判定したときに第3の、第3の発光素子20を発光させるようにしている。
For this purpose, the light
動作方向判定部26は、第2の近接判定部23、第3の近接判定部24の判定の順番より上から下か、下から上かいずれの方向に、人体の一部の例えば手が動いたかを判定するとともに、その時に第1の近接判定部22の判定より近接した場所で手などが動いたことの確認と合わせて、動作方向を確定している。
The motion
なお、第3の発光素子20と第2の受光素子と、第3の発光素子20と第2の受光素子との近傍に配置される第2の赤外線センサ16および第3の赤外線センサ17とが、複数の近接検出器として機能する。
The third
図5は第2の赤外線センサ16と第3の赤外線センサ17、および第3の発光素子20と第2の受光素子21の前で、使用者が手を下から上に振り上げた場合の、それぞれの素子の出力の時間的変化を示すタイミングチャートである。
FIG. 5 shows the case where the user swings his hand up from the bottom in front of the second
図2(a)と同様、V16は第2の赤外線センサ16の出力の時間変化であり、V17は第3の赤外線センサ17の出力の時間変化であり、また、I20は第3の発光素子20の出力、V21は第2の受光素子21の出力の時間変化である。
As in FIG. 2A, V16 is a time change of the output of the second
図5に示すように、手を下から上に振り上げると、図2(a)と同様、まず下に取り付けている第3の赤外線センサ17が温度変化に対する出力を発生する。それを第3の近接判定部24が近接と判定し、発光制御部25が第3の、第3の発光素子20を所定のパターンで点滅させる。第3の発光素子20で発光した光は手で反射して第2の受光素子21が受光する。
As shown in FIG. 5, when the hand is swung up from the bottom, as in FIG. 2A, first, the third
第2の受光素子21は第3の発光素子20の点滅パターンと一致する出力を発生する。そして上に取り付けている第2の赤外線センサ16が温度変化に対する出力を発生する。
The second
このように第3の赤外線センサ17、第2の赤外線センサ16の順で出力を発生し、且つ第3の発光素子20の点滅に対して第2の受光素子21でそれと同じ出力があれば、動作方向判定部26は手が下から上に振り上げられたと判定する。第3の発光素子20の点滅に対して第2の受光素子21の出力がなければ、動作方向判定部26は手を近づけて振り上げる動作をしたものではないと判定する。
Thus, if the output is generated in the order of the third
使用者が手を上から下に振り下ろした場合は、第2の赤外線センサ16と第3の赤外線センサ17の出力の順が逆になり、先に第2の赤外線センサ16が出力を発生し、後から第3の赤外線センサ17が出力を発生する。
When the user swings his hand down from the top, the order of the outputs of the second
ここで、発光制御部25が第3の、第3の発光素子20を点滅させるのは、他の例えば自然光などで第2の受光素子21が出力をしてしまうことと区別するためであり、所定の点滅パターンと同じパターンで出力があることで、第3の発光素子20の発光が反射して第2の受光素子21が受光したことを確認するためである。
Here, the reason why the light
第2の実施の形態における第2の信号処理回路18の動作について、図6のフローチャートにより説明する。図6において、第1の実施の形態の図3と同一の動作については、同一の符号を付し説明を省略する。
The operation of the second
ステップS1で第2の赤外線センサ16が手を検出した出力があったと判定するとステップS3に進んでタイマー19により待ち時間のカウントを開始しステップS101に進む。ステップS101で第3の、第3の発光素子20を例えば図5に示すような所定のパターンで点滅する。そしてステップS102に進む。
If it is determined in step S1 that the second
ステップS102では、ステップS101で第3の、第3の発光素子20を点滅したそのパターンと同じパターンの受光があったかを判定し、同じパターンの受光があればステップS4に進み、同じパターンの受光がなければステップS1に戻る。
In step S102, it is determined in step S101 whether or not the third pattern of light emitted from the third
また、ステップS2で第3の赤外線センサ17が手を検出した出力があったと判定するとステップS8に進んでタイマー19により待ち時間のカウントを開始しステップS103に進む。ステップS103で第3の、第3の発光素子20を例えば図5に示すような所定のパターンで点滅する。そしてステップS104に進む。
If it is determined in step S2 that the third
ステップS104では、ステップS103で第3の、第3の発光素子20を点滅したそのパターンと同じパターンの受光があったかを判定し、同じパターンの受光があればステップS9に進み、同じパターンの受光がなければステップS1に戻る。
In step S104, it is determined in step S103 whether or not the third pattern of light emitted from the third light-emitting
このようにして実施の形態2によれば、第2の赤外線センサ16と第3の赤外線センサ17で手の近接と動く方向を検出する以外に、第3の発光素子20と第2の受光素子21により10cmぐらいのところに手が近接しているかどうかを確認しているので、1〜2m離れた場所での大きい動きのような、使用者が便座を上げ下げするための動作でない、別の動作を誤って判定してしまうことがなく、より確実に判定できる。
Thus, according to the second embodiment, the third
また、第2の赤外線センサ16か第3の赤外線センサ17により手の近接を検出した時にだけ、第3の発光素子を点灯するので、消費電流を抑えることができ、電池電源のリモコンに搭載することもできる。
Further, since the third light emitting element is turned on only when the proximity of the hand is detected by the second
(実施の形態3)
次に本発明の第3の実施の形態について説明する。第3の実施の形態において、第1、第2の実施の形態と異なるところは動作検出手段14の部分であり、図7は動作検出手段14を含む遠隔操作装置である第2のリモコン13の構成を説明する図である。図7において図1、図4と同じ機能を有するものには同じ番号を付し、説明を省略する。
(Embodiment 3)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the third embodiment, the difference from the first and second embodiments is a part of the motion detection means 14, and FIG. 7 shows the second
図7において、第3の発光素子20は赤外発光ダイオードであり、それに対してフォトダイオードより成る受光素子が二つある。第3の受光素子27は第3の発光素子20より上方に配置し、第4の受光素子28は第3の発光素子20より下方に配置している。
In FIG. 7, the third
第3の受光素子27と第4の受光素子28は、それぞれ第3の発光素子20との間に一定の間隔を開けて配置したものであり、その間隔は例えば5cmぐらいである。そして第3の発光素子20が点灯して出力された赤外光がその前の物体で反射すると、第3の受光素子27や第4の受光素子28が受光して出力を発生する。
The third
第3の受光素子27、第4の受光素子28の出力は、前方の物体までの距離が10cmぐらいまでの距離に人体の一部、例えば使用者の手が近接すればそれを検出することができる。
The outputs of the third
一方、焦電型である第2の赤外線センサ16は、その視野角を十分広くたとえば90度以上にしていて、比較的広い範囲、また1〜2mぐらい離れた場所までの温度変化に対し
て出力を発生するものであり、第2の近接判定部23が第2の赤外線センサ16の出力を基に第2のリモコン13近傍に人または人体の一部が近付いたことを判定する。
On the other hand, the second
第2の近接判定部23が第2の赤外線センサ16の出力より人が近付いたことを判定すると、発光制御部25は、第3の発光素子20を所定のパターンで点滅する。実際に人体の一部の例えば手が近付いていたらその点滅のパターンに合わせて、第3の受光素子27や第4の受光素子28が出力を発生する。
When the second
動作方向判定部26は、第3の受光素子27と第4の受光素子28の出力の順番より上から下か、下から上かいずれの方向に、人体の一部の例えば手が動いたかを判定して動作方向を確定している。
The motion
これは、第3の、第3の発光素子20を発光するためには多くの電流を流す必要があり、それを抑制するために、第2の赤外線センサ16から第2の近接判定部23により人または人体の一部が近付いた可能性の高いと判定したときにだけ、第3の発光素子20を発光させることとしている。
This is because a large amount of current needs to flow in order to emit light from the third and third
なお、第2の赤外線センサ16と、第3の発光素子20と、第3の発光素子20から発せられた光を受光する第3の受光素子27および第4の受光素子とが、複数の近接検出器として機能する。
The second
図8は第2の赤外線センサ16と第3の発光素子20、および第3の受光素子27、第4の受光素子28の前で、使用者が手を下から上に振り上げた場合の、それぞれの素子の出力の時間的変化を示すタイミングチャートである。
FIG. 8 shows the case where the user swings his hand up from the bottom in front of the second
V16は第2の赤外線センサ16の出力の時間変化であり、I20は第3の発光素子20の出力、V27は第3の受光素子27の出力、V28は第4の受光素子28の出力の時間変化である。
V16 is the time change of the output of the second
図8に示すように、まず人が近付き手を近付けてくると、第2の赤外線センサ16が視野範囲内で温度変化を検出して出力を発生する。これを第2の近接判定部23が近接と判定する。第2の赤外線センサ16の出力はその視野範囲内に手が入っている間は大きな変化はない。
As shown in FIG. 8, first, when a person approaches the approaching hand, the second
第1の近接判定部22が近接を判定すると発光制御部25が第3の、第3の発光素子20を所定のパターンで点滅させる。そして使用者の手が第4の受光素子28の近傍に近付くと、第3の発光素子20で発光した光は手で反射して第4の受光素子28が受光する。
When the first
第4の受光素子28は第3の発光素子20の点滅パターンと一致する出力を発生する。その後、上に取り付けている第3の受光素子27の近傍に使用者の手が近付くと、第3の発光素子20で発光した光は手で反射して第3の受光素子27が受光する。第3の受光素子27は第3の発光素子20の点滅パターンと一致する出力を発生する。
The fourth
このように第4の受光素子28、第3の受光素子27の順で出力の発生があれば、動作方向判定部26は手が下から上に振り上げられたと判定する。そして発光制御部25により第3の発光素子20の点滅を停止する。
As described above, when the output is generated in the order of the fourth
ここで、第2の赤外線センサ16の出力から第1の近接判定部22が近接を判定しても、その後に第3の受光素子27と第4の受光素子28の出力がなければ、それは手を近づけて振り上げる動作をしたものではないと判定して、第3の発光素子20の点滅を停止す
る。
Here, even if the first
使用者が手を上から下に振り下ろした場合は、第3の受光素子27と第4の受光素子28の出力の順が逆になり、先に第3の受光素子27が出力を発生し、後から第4の受光素子28が出力を発生する。
When the user swings his / her hand down from the top, the order of the outputs of the third
第3の実施の形態における第2の信号処理回路18の動作について、図9のフローチャートにより説明する。図9において、第1の実施の形態の図3と同一の動作については、同一の符号を付し説明を省略する。
The operation of the second
図9において、第2の信号処理回路18は、まずステップS201で発光制御部25により第3の、第3の発光素子20を消灯する。次にステップS202で第2の近接判定部23により第2の赤外線センサ16の信号から人または人体の一部の近接があるかどうかを判定する。
In FIG. 9, the second
近接があったと判定すれば、ステップS203に進み、近接があったと判定しなければステップS201に戻り処理を繰り返す。そしてステップS203でタイマー19により待ち時間のカウントを開始する。ステップS204で発光制御部25により第3の、第3の発光素子20を所定パターンでの点滅を開始する。
If it is determined that there is proximity, the process proceeds to step S203, and if it is not determined that there is proximity, the process returns to step S201 to repeat the processing. In step S203, the
ステップS205において、ステップS203でカウントを開始した待ち時間が所定時間t4を経過したかどうかを判定し、まだ経過してなければステップS206に進み、すでに経過してしまえばステップS201に戻る。 In step S205, it is determined whether or not the waiting time that started counting in step S203 has passed the predetermined time t4. If not, the process proceeds to step S206, and if it has already elapsed, the process returns to step S201.
これは後に説明する第3の受光素子27や第4の受光素子28が所定パターンの検出をしないまま所定時間t4を経過した場合であり、離れた場所での人の動きや人以外の動きなどで第2の赤外線センサ16が近接検出のような出力をした場合には第3の、第3の発光素子20を消灯して再び第2の赤外線センサ16が近接検出の出力をするのを待つ。ここでの所定時間t4は例えば1分である。
This is a case where a predetermined time t4 has elapsed without detection of a predetermined pattern by a third
ステップS206では第3の受光素子27が所定の点滅パターンを検出したかどうかを判定する。検出しなければステップS207に進み、検出すればステップS3に進みタイマー19により再び待ち時間のカウントを開始し、ステップS208で、第4の受光素子28が所定の点滅パターンを検出したかどうかを判定する。
In step S206, it is determined whether or not the third
そして検出していなければステップS5に進み、所定の点滅パターンを検出するとステップS6に進む。ステップS5では待ち時間が所定時間t1を過ぎたかどうかを判定し、t1を過ぎてしまうとステップS201に戻る。 If not detected, the process proceeds to step S5, and if a predetermined blinking pattern is detected, the process proceeds to step S6. In step S5, it is determined whether or not the waiting time has passed the predetermined time t1, and if t1 has passed, the process returns to step S201.
ステップS5においてまだt1を過ぎていなければステップS208に戻って第4の受光素子28が所定のパターンを検出することを待つ。
If t1 has not yet passed in step S5, the process returns to step S208 to wait for the fourth
ステップS6では待ち時間が予め定めた所定時間t2を過ぎているかどうかを判定し、t2を過ぎていればステップS209に進み、まだt2に達していなければ使用者が手を上下動作させたものではないと判断してステップS201に戻る。 In step S6, it is determined whether or not the waiting time has passed a predetermined time t2, and if t2 has passed, the process proceeds to step S209. If t2 has not yet been reached, the user has moved his / her hand up and down. It judges that there is no, and it returns to step S201.
ステップS209では第3の、第3の発光素子20を消灯しステップS7に進む。ステップS7では、第2の赤外線センサ16が近接を検出し、第3の受光素子27、第4の受光素子28の順で所定時間の範囲内で所定パターンの点滅を検出したので、使用者が手を上から下に振り下ろしたものとしてその信号を第2の発光素子15から送信する。そして
ステップS13に進む。
In step S209, the third and third
ステップS207では第4の受光素子28が所定の点滅パターンを検出したかどうかを判定し、検出しなければステップS205に戻り、所定の点滅パターンを検出するとステップS8に進み、タイマー19により待ち時間のカウントを開始しステップS210に進む。
In step S207, it is determined whether or not the fourth
ステップS210では、次に第3の受光素子27が所定の点滅パターンを検出したかどうかを判定する。そして検出しなければステップS10に進み、所定の点滅パターンを検出するとステップS11に進む。
In step S210, it is next determined whether the third
ステップS10では待ち時間が予め定めた所定時間t1を過ぎたかどうかを判定する。そしてt1を過ぎてしまうとステップS201に戻り、ステップS10においてまだt1を過ぎていなければステップS210に戻って第3の受光素子27が所定の点滅パターンを検出することを待つ。
In step S10, it is determined whether or not the waiting time has passed a predetermined time t1. If t1 has passed, the process returns to step S201. If t1 has not yet passed in step S10, the process returns to step S210 and waits for the third
ステップS11では、待ち時間が予め定めた所定時間t2を過ぎているかどうかを判定し、t2を過ぎていればステップS211に進み、まだt2になっていなければ使用者が手を上下動作させたものではないと判断してステップS201に戻る。 In step S11, it is determined whether or not the waiting time has passed a predetermined time t2, and if t2 has passed, the process proceeds to step S211. If not yet t2, the user has moved his / her hand up and down. If not, the process returns to step S201.
ステップS211では第3の、第3の発光素子20を消灯しステップS12に進む。ステップS12では、第2の赤外線センサ16が近接を検出し、第4の受光素子28、第3の受光素子27の順で所定時間の範囲内で所定パターンの点滅を検出したので、使用者が手を下から上に振り上げたものとしてその信号を第2の発光素子15から送信する。そしてステップS13に進む。
In step S211, the third and third
ステップS13では、タイマー19により再度待ち時間のカウントを開始してステップS14に進む。ステップS14ではステップS13でカウントを開始した待ち時間が予め定めた所定時間t3を経過したかどうかを判定する。経過していなければS14に戻って経過するのを待つ。経過すればステップS201に戻る。
In step S13, the
このようにして実施の形態3によれば、焦電型である第2の赤外線センサ16で人または人体の一部の近接を検出してから、第3の、第3の発光素子20を点滅させて第3の受光素子27、第4の受光素子28で近接と動く方向を検出しているので、第3の、第3の発光素子20を発光するために必要な消費電流を最小限に抑え、そして1〜2m離れた場所での大きい動きのような、使用者が便座を上げ下げするための動作でない、別の動作を誤って判定してしまうことがなく、10cmぐらいのところでの手の動きだけを確実に判定することができ、電池電源のリモコンにも搭載できる。
As described above, according to the third embodiment, after the proximity of a person or a part of the human body is detected by the pyroelectric second
なお、近接を検出する焦電型である第2の赤外線センサ16を、第3の発光素子20や第3の受光素子27、第4の受光素子28と同じ第2のリモコン13に搭載したが、別の場所に搭載してもよい。
The second
例えば、実施の形態1で説明した第1のリモコンに搭載している人が近付いたことを検出する第1の赤外線センサ10で代用しても良い。この場合には第1のリモコンから第2のリモコンへ人の近接検出を直接通信する手段か、または本体8を介して第2のリモコンに通信する手段を備えることで実現できる。
For example, the first
(実施の形態4)
次に本発明の第4の実施の形態について説明する。図10は遠隔操作装置である第2の
リモコンの構成を示す図であり図1、図4、図7と同じ機能を有するものは同じ番号を付し説明を省略する。
(Embodiment 4)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a second remote controller as a remote control device. Components having the same functions as those in FIGS.
第4の実施の形態では近接検出器は第1の実施の形態と同様に焦電型赤外線センサ2個で、図10に示すように第2の赤外線センサ16と第3の赤外線センサ17より成る。そして2個の焦電型赤外線センサは素子同士を近接させて一体化し1個のパッケージに収めたものであり、更に2個の焦電型赤外線センサは方向を逆にして直列接続している。
In the fourth embodiment, the proximity detector is two pyroelectric infrared sensors as in the first embodiment, and includes a second
焦電型赤外線センサは、そもそもセンサ自身の温度と視野となる対象物の温度の温度差の変化に対して出力を発生するものであり、センサ自身も温度が急に変動した場合には出力を発生するものである。そこで2個のセンサの方向を逆にして直列接続することでセンサ自身の温度変動の影響をキャンセルしている。 The pyroelectric infrared sensor generates an output in response to a change in temperature difference between the temperature of the sensor itself and the temperature of the target object in the first place, and the sensor itself outputs an output when the temperature changes suddenly. It is what happens. Therefore, the influence of the temperature fluctuation of the sensor itself is canceled by connecting the two sensors in reverse and connecting them in series.
図11に直列接続した赤外線センサの信号処理を行う電子回路29の構成を示す。直流電源30は例えば電池で、例えば3Vを供給している。電源IC31は直流電源30の電源を入力にして、それよりも低い電圧、例えば1.5Vを出力としている。
FIG. 11 shows a configuration of an
第2の赤外線センサ16、第3の赤外線センサ17は、二つの焦電型赤外線センサを方向性を逆にして直列に接続している。このいずれかの赤外線センサの視野の温度が変化すると出力電流が発生し抵抗32を流れるとともにFET33に電流を供給する。
The second
FET33では電流増幅され抵抗34を流れてその両端の電圧はフィルタ回路35で特定の周波数成分を中心に増幅される。
The
フィルタ回路35は、オペアンプ36と、抵抗37、抵抗38と、コンデンサ39、コンデンサ40により構成したバンドパスフィルタであり、抵抗37と抵抗38により増幅率を決め、抵抗37、抵抗38とコンデンサ39より成る積分回路と、抵抗37、抵抗38、コンデンサ40より成る微分回路でフィルタ特性を決めるものである。
The
それらの組合せによりフィルタ回路35は、30Hzぐらいにピークを持たせるような周波数特性、増幅率で約1000倍となるようにしている。一般に人が移動するようなことを検出するのであれば1Hzぐらいにピークを持たせた周波数特性のフィルタ回路にしておけば検出しやすいのであるが、センサ近傍で手を上下動作させる速さはそれよりかなり速いものである。
By combining them, the
ここで30Hzぐらいにピークを持たせた周波数特性としていることで、手の上下動作を効率よく検出し、そして離れた場所での人の移動などではセンサの出力がほとんど増幅されないようにして、手の上下動作以外の要因の誤検出がないようにしている。 Here, the frequency characteristic has a peak of about 30 Hz, so that the vertical movement of the hand can be detected efficiently, and the output of the sensor is hardly amplified when the person moves away, etc. So that there is no false detection of factors other than the vertical movement of
図12を用いて第2の赤外線センサ16と第3の赤外線センサ17を直列接続したセンサの出力特性について説明する。図2においてV36はフィルタ回路35のオペアンプ36の出力電圧の時間変化である。図2(a)は第2の赤外線センサ16と第3の赤外線センサ17の前で、使用者が手を下から上に振り上げた場合であり、図2(b)は使用者が手を上から下に振り下ろした場合である。
The output characteristics of the sensor in which the second
図2(a)において、使用者が手を下から上に振り上げると、まず第3の赤外線センサ17の視野に使用者の手が入る。第3の赤外線センサ17は図11に示すようにグランド側がマイナスとなるように接続しているので、まずプラス側の電圧を発生することになる。そして第3の赤外線センサ17の視野から使用者の手が出て行くときに逆にマイナス側に出力を発生する。
In FIG. 2A, when the user swings his hand up from below, the user's hand first enters the field of view of the third
第3の赤外線センサ17の視野から使用者の手が出て行くのとほぼ同時に次は第2の赤外線センサ16の視野に使用者の手が入る。第2の赤外線センサ16は図11に示すようにグランド側がプラスとなるように接続しているので、まずマイナス側の電圧が発生することになる。そして第2の赤外線センサ16の視野から使用者の手が出て行くときに逆にプラス側に出力を発生する。
The user's hand enters the field of view of the second
そして図12(a)に示すように第3の赤外線センサ17の視野から使用者の手が出て行くときのマイナス側の出力と第2の赤外線センサ16の視野に手が入るときのマイナス側の出力が重なるようになって、プラス、マイナス、プラスの順に出力が発生する。
Then, as shown in FIG. 12A, the output on the minus side when the user's hand goes out from the field of view of the third
図2(b)において、使用者が手を上から下に振り下ろすと、まず第2の赤外線センサ16の視野に使用者の手が入り、まずマイナス側の電圧を発生することになる。そして第2の赤外線センサ16の視野から使用者の手が出て行くときに逆にプラス側に出力を発生する。
In FIG. 2B, when the user swings his / her hand down from the top, the user's hand first enters the field of view of the second
第2の赤外線センサ16の視野から使用者の手が出て行くのとほぼ同時に次は第3の赤外線センサ17の視野に使用者の手が入り、まずプラス側の電圧が発生することになる。そして第3の赤外線センサ17の視野から使用者の手が出て行くときに逆にマイナス側に出力を発生する。
The user's hand enters the field of view of the third
図12(b)に示すように第2の赤外線センサ16の視野から使用者の手が出て行くときのプラス側の出力と第3の赤外線センサ17の視野に手が入るときのプラス側の出力が重なるようになって、マイナス、プラス、マイナスの順に出力が発生する。
As shown in FIG. 12B, the plus side output when the user's hand goes out of the field of view of the second
即ち、使用者が手を下から上に振り上げた場合と、上から下に振り下ろした場合では位相が全く反対の出力となるので、どちらの波形かを判定することで手の上下の移動方向は容易に判定できる。 That is, when the user swings his hand up from the bottom and swings down from top to bottom, the output is completely opposite, so the direction of movement of the hand up and down can be determined by determining which waveform is Can be easily determined.
このようにして実施の形態4によれば、2個の焦電型赤外線センサを近接させて方向性を逆にして直列接続した出力より動作を検出しているので、赤外線センサ自身の温度変化による出力をキャンセルして誤検出を防止している他、信号処理のフィルタ回路でゆっくりとした動作の出力を抑えているので、手の動きなど使用者が意図した動作だけを検出できるように、その精度を高めることができている。 In this way, according to the fourth embodiment, the operation is detected from the output in which two pyroelectric infrared sensors are brought close to each other and connected in series with the directionality reversed. In addition to canceling the output to prevent false detection, the signal processing filter circuit suppresses the output of slow motion, so that only the motion intended by the user such as hand movement can be detected. The accuracy can be improved.
なお、このように2個の焦電型赤外線センサを近接させて方向性を逆にして直列接続する構成は、本発明の実施の形態2への応用も可能であり、即ち、2個の直列接続した焦電型赤外線センサと発光素子と受光素子により動作を検出することで、更に検出の精度を高めることもできる。 Note that the configuration in which two pyroelectric infrared sensors are brought close to each other and connected in series with their directions reversed can also be applied to the second embodiment of the present invention, that is, two in series. The detection accuracy can be further improved by detecting the operation with the connected pyroelectric infrared sensor, light emitting element, and light receiving element.
また、以上説明してきた実施の形態1〜4において、複数の赤外線センサや複数の受光素子は上下に配置して説明したが、このようにすることで便座の立ち上げ、立ち下げという動きと、手の上下動作を合わせてわかり易い操作にできるという効果があるからである。 Further, in the first to fourth embodiments described above, the plurality of infrared sensors and the plurality of light receiving elements have been described above and below, and in this way, the movement of raising and lowering the toilet seat, This is because it is possible to make the operation easy to understand by combining the up and down movements of the hand.
しかし、これは本発明を限定するものではなく、複数の赤外線センサや複数の受光素子を左右に並べて配置したり、斜めに並べて配置したりしても、手など人体の一部の移動方向を検出することは同様に可能であり、便座に触れずに使用者の意図どおりに便座を駆動する同様の効果を有するものである。 However, this does not limit the present invention, and even if a plurality of infrared sensors and a plurality of light receiving elements are arranged side by side or arranged obliquely, the moving direction of a part of the human body such as a hand can be changed. It can be detected in the same way, and has the same effect of driving the toilet seat as intended by the user without touching the toilet seat.
以上のように本発明は、動作検出手段により人体の少なくとも一部の上下動作を検出し、制御手段によって検出した上下動作に対応してモータを制御し便座を回転動作するので、使用者が意図を持って行う上下動作を検出し、使用者の意図どおりに便座の動作を制御することが可能となるので、トイレ装置に適用できる他、手が汚れたり濡れたりしているときに、操作したいような機器にも利用可能である。 As described above, the present invention detects the vertical movement of at least a part of the human body by the movement detection means, and controls the motor in response to the vertical movement detected by the control means to rotate the toilet seat. It is possible to control the toilet seat movement as the user intends by detecting the up / down movement performed with the hand, so that it can be applied to the toilet device, and also when the hand is dirty or wet It can also be used for such devices.
1 便器
2 便蓋
3 便蓋モータ
4 便座
5 便座モータ
6 第1の受光素子
7 モータ制御手段
8 本体
9 第1のリモコン
10 第1の赤外線センサ
11 第1の信号処理回路
12 第1の発光素子
13 第2のリモコン
14 動作検出手段
15 第2の発光素子
16 第2の赤外線センサ
17 第3の赤外線センサ
18 第2の信号処理回路
19 タイマー
20 第3の発光素子
21 第2の受光素子
22 第1の近接判定部
23 第2の近接判定部
24 第3の近接判定部
25 発光制御部
26 動作方向判定部
27 第3の受光素子
28 第4の受光素子
29 電子回路
30 直流電源
31 電源IC
32、34、37、38 抵抗
33 FET
35 フィルタ回路
39、40 コンデンサ
DESCRIPTION OF
32, 34, 37, 38
35
Claims (5)
前記動作検出手段が、前記人体の少なくとも一部が近接したことを検出する複数の近接検出器を有し、
前記複数の近接検出器が、発光素子と、前記発光素子から発せられた光を受光する受光素子と、前記発光素子および前記受光素子の近傍に赤外線を検出する複数の赤外線検出器を有するトイレ装置。 A toilet seat, a toilet seat motor that rotates the toilet seat, an operation detection unit that detects an operation of at least a part of a human body, and a motor control unit that controls the toilet seat motor in response to the operation detected by the operation detection unit. Prepared ,
The motion detection means has a plurality of proximity detectors for detecting that at least a part of the human body is in proximity,
Toilet device in which the plurality of proximity detectors include a light emitting element, a light receiving element that receives light emitted from the light emitting element, and a plurality of infrared detectors that detect infrared light in the vicinity of the light emitting element and the light receiving element. .
前記動作検出手段が、前記人体の少なくとも一部が近接したことを検出する複数の近接検出器を有し、
前記複数の近接検出器が、赤外線を検出する赤外線検出器と、発光素子と、前記発光素子から発せられた光を受光する複数の受光素子を有するトイレ装置。 A toilet seat, a toilet seat motor that rotates the toilet seat, an operation detection unit that detects an operation of at least a part of a human body, and a motor control unit that controls the toilet seat motor in response to the operation detected by the operation detection unit. Prepared,
The motion detection means has a plurality of proximity detectors for detecting that at least a part of the human body is in proximity,
The toilet apparatus in which the plurality of proximity detectors include an infrared detector that detects infrared rays, a light emitting element, and a plurality of light receiving elements that receive light emitted from the light emitting element .
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