JP4978314B2 - Hair detection sensor - Google Patents
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Description
この発明は、毛髪検知センサに関し、より特定的には、吸引装置により吸引された毛髪を計数するための毛髪検知センサに関する。 The present invention relates to a hair detection sensor, and more particularly to a hair detection sensor for counting hair sucked by a suction device.
家庭用の電気掃除機において、吸引した塵埃を検知する塵埃検知センサを内蔵したものが、特開平5−130962号公報(特許文献1)、特許第2668899号公報(特許文献2)、特開平5−253144号公報(特許文献3)、および特開2000−308611号公報(特許文献4)等に開示されている。 Household vacuum cleaners with built-in dust detection sensors for detecting sucked dust are disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 5-130962 (Patent Document 1), Japanese Patent No. 2668899 (Patent Document 2), and No. -253144 (Patent Document 3) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-308611 (Patent Document 4).
特許文献1〜4に開示された電気掃除機では、吸引された塵埃が通過する通路内に発光器および受光器の対をなす光学式センサを配置して、受光器での受光量変化を検出することによって塵埃の通過を検知している。特に、特許文献1〜3では、上記受光量の変化を示すパルス信号の発生数をカウントすること、および、カウント数に基づいて電動送風機の制御を行なうことが開示されている。また、特許文献4では、電気掃除機の風量の大小に関わらず塵埃の検出感度を安定させるための構成が開示されている。
一方、電気掃除機と同様の原理の業界向け吸引装置によって、作業者が作業エリアに入る前に、作業者の衣服に付着した毛髪等の異物を吸引することが行なわれている。特に、食品製造業界等では、食品に毛髪が混入することを防止する必要があることから、食品、化粧品、精密電子部品などの製造工場、加工工場の作業場の出入口に産業用途の吸引装置を設置し、品質管理上の基礎データとするために、吸引装置によって吸引された毛髪の本数を簡易に計数するニーズがある。 On the other hand, foreign substances such as hair adhering to a worker's clothes are sucked before the worker enters the work area by an industrial suction device having the same principle as that of a vacuum cleaner. Especially in the food manufacturing industry, etc., it is necessary to prevent the hair from mixing into the food. Therefore, industrial-use suction devices are installed at the entrances and exits of the manufacturing factory and processing factory of food, cosmetics, precision electronic components, etc. However, there is a need to easily count the number of hairs sucked by the suction device in order to obtain basic data for quality control.
しかしながら、特許文献1〜4に開示されるような、電気掃除機における塵埃センサでは、塵埃の有無やその程度を大まかに検出することは可能であるものの、光学式センサの応答時間との関係から、吸引された毛髪を1本毎に区別して検知して計数するような検出結果を得ることは困難である。すなわち、吸引装置において、毛髪が吸引される経路内に特許文献1〜4と同様にセンサを設けるだけでは、吸引した毛髪を計数可能な検知結果を得ることは困難である。
However, in the dust sensor in the vacuum cleaner as disclosed in
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、吸引装置の吸引管に取付けることにより吸引された毛髪を計数可能に検知することが可能な毛髪検知センサを提供することである。 The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to detect the sucked hair in a countable manner by being attached to the suction tube of the suction device. It is to provide a hair detection sensor.
この発明による毛髪検知センサは、吸引機により吸引された物体が送られる吸引管に取付けられる毛髪検知センサであって、光学式センサと、減速機構と、信号処理部とを備える。光学式センサは、対を成す発光器および受光器により構成され、発光器および受光器の間の光束の遮光有無に基づいて物体の通過を検知する。減速機構は、吸引管を送られる毛髪と衝突するような所定位置に配されて、毛髪との衝突により毛髪が光束の存在領域を通過する時間を延ばすように構成される。さらに、減速機構は、衝突後の毛髪を吸引機へ向けて再び送出可能な形状で設けられる。そして、信号処理部は、受光器による光束の受光量に基づいて毛髪が通過したか否かを判断する。 A hair detection sensor according to the present invention is a hair detection sensor attached to a suction pipe to which an object sucked by a suction machine is sent, and includes an optical sensor, a speed reduction mechanism, and a signal processing unit. The optical sensor includes a pair of a light emitter and a light receiver, and detects the passage of an object based on the presence or absence of light shielding between the light emitter and the light receiver. The speed reduction mechanism is arranged at a predetermined position so as to collide with the hair to be fed through the suction tube, and is configured to extend the time for the hair to pass through the region where the light flux exists due to the collision with the hair. Furthermore, the speed reduction mechanism is provided in a shape that allows the hair after the collision to be sent out again toward the suction device. Then, the signal processing unit determines whether or not the hair has passed based on the amount of light received by the light receiver.
上記毛髪検知センサによれば、吸引された毛髪を減速機構と衝突させることにより、毛髪が光学式センサの光束存在領域を通過する時間を延ばすことができる。これにより、光学式センサの応答時間不足の問題を解決して、吸引された毛髪を1本毎に検知することが可能となるので、この検知結果に基づいて毛髪の計数が可能となる。また、減速機構に衝突した毛髪が吸引管内に詰まることがないので、吸引装置に支障をきたすこともない。 According to the hair detection sensor, it is possible to extend the time for the hair to pass through the light flux existing area of the optical sensor by causing the sucked hair to collide with the speed reduction mechanism. Thereby, since the problem of insufficient response time of the optical sensor can be solved and the sucked hair can be detected one by one, the hair can be counted based on the detection result. Further, since the hair colliding with the speed reduction mechanism is not clogged in the suction tube, the suction device is not hindered.
好ましくは、減速機構は、吸引管の湾曲部の外周側に設けられた開口部を塞ぐように配置されるカバーユニットを含む。そして、カバーユニットは、湾曲部の外延線に対して光束の存在領域を隔てて設けられる第1の壁面部を有する。 Preferably, the speed reduction mechanism includes a cover unit arranged so as to close an opening provided on the outer peripheral side of the curved portion of the suction pipe. And a cover unit has a 1st wall surface part provided across the existing area | region of a light beam with respect to the extended line of a curved part.
上記毛髪検知センサでは、吸引管の湾曲部に設けられた開口部に対して、湾曲部通過時に遠心力が作用する毛髪と衝突する第1の壁面部を設けることによって、減速機構を簡易な構造で実現できる。 In the above-described hair detection sensor, the speed reduction mechanism has a simple structure by providing the first wall surface portion that collides with the hair on which the centrifugal force acts when passing through the bending portion with respect to the opening portion provided in the bending portion of the suction tube. Can be realized.
さらに好ましくは、カバーユニットは、第1の壁面部と吸引管との間に形成される第2の壁面部をさらに有する。そして、第2の壁面部には、発光器および受光器を取付けるための取付口が設けられる。あるいは、第2の壁面部は、第1の壁面部に対して鈍角を成すように設けられる。 More preferably, the cover unit further includes a second wall surface portion formed between the first wall surface portion and the suction pipe. The second wall surface portion is provided with an attachment port for attaching the light emitter and the light receiver. Alternatively, the second wall surface portion is provided so as to form an obtuse angle with respect to the first wall surface portion.
このような構成とすることにより、受光器および発光器を効率的に取付けられる。また、第1および第2の壁面の成す角を鈍角とすることにより、吸引管の開口部から第1および第2の壁面を介して吸引管へ戻る空気経路で発生する騒音を低減することができる。 With such a configuration, the light receiver and the light emitter can be efficiently attached. Further, by making the angle formed by the first and second wall surfaces an obtuse angle, noise generated in the air path returning from the opening of the suction tube to the suction tube via the first and second wall surfaces can be reduced. it can.
また好ましくは、カバーユニットは、開口部に対して着脱可能に取付けられる。
このような構成とすることにより、光学式センサの発光面および受光面の清掃等のメンテナンス作業が容易になる。
Preferably, the cover unit is detachably attached to the opening.
Such a configuration facilitates maintenance work such as cleaning of the light emitting surface and the light receiving surface of the optical sensor.
好ましくは、毛髪検知センサは、吸引機と連結される筒状ユニットをさらに備える。そして、減速機構は、物体の吸引方向に対して鈍角を成すように筒状ユニットの内壁面から伸長され、かつ、先端が対向する内壁面との間に隙間を有するように配置された複数のワイヤピンを含む。さらに、複数のワイヤピンは、光束の存在領域およびそれよりも上流側の領域の少なくとも一方に、光束と干渉しないように設けられる。 Preferably, the hair detection sensor further includes a cylindrical unit connected to the suction device. The reduction mechanism is extended from the inner wall surface of the cylindrical unit so as to form an obtuse angle with respect to the suction direction of the object, and a plurality of the reduction mechanisms are disposed so as to have a gap between the inner wall surfaces facing each other. Includes wire pins. Further, the plurality of wire pins are provided in at least one of the region where the light beam exists and the region upstream thereof so as not to interfere with the light beam.
上記毛髪検知センサでは、吸引管の形状に関わらず取付け可能な筒状ユニットの内壁面に配置した複数のワイヤピンによって、毛髪が光束の存在領域を通過する時間を延ばすとともに、毛髪がワイヤピンに滞留しないような減速機構を実現できる。 In the above hair detection sensor, the plurality of wire pins arranged on the inner wall surface of the cylindrical unit that can be attached regardless of the shape of the suction tube extends the time for the hair to pass through the region where the light flux exists, and the hair does not stay on the wire pin. Such a reduction mechanism can be realized.
さらに好ましくは、筒状ユニット内での物体の通過領域の、物体の吸引方向に対して垂直な断面の断面積は、光束の存在領域において、その上流側および下流側の領域よりも狭い。 More preferably, the cross-sectional area of the cross section perpendicular to the suction direction of the object in the passage region of the object in the cylindrical unit is narrower than the upstream and downstream regions in the light flux existing region.
このような構成とすることにより、光学式センサによる毛髪の検出精度を高めることができる。 By setting it as such a structure, the detection accuracy of the hair by an optical sensor can be improved.
あるいは好ましくは、信号処理部は、所定周期毎に毛髪の通過有無を判定し、毛髪検知センサは、信号処理部によって毛髪の通過有と判定された所定周期の数に基づいて毛髪の通過本数を算出するカウンタをさらに備える。 Alternatively, preferably, the signal processing unit determines whether or not the hair passes every predetermined cycle, and the hair detection sensor determines the number of passing hairs based on the number of the predetermined cycle determined by the signal processing unit as having the hair passing. A counter for calculating is further provided.
このような構成とすることにより、同一の毛髪が重複して計数(ダブルカウント)されることを防止できるので、より正確に毛髪を計数できる。 By adopting such a configuration, it is possible to prevent the same hair from being counted repeatedly (double counting), and thus it is possible to count hair more accurately.
また、好ましくは、受光器は、受光量がしきい値以下となったことに応答して毛髪が通過したことを検知する。そして、信号処理部は、入力される調整指示に従って、発光器から光束が出力されている状態における受光器の受光量に基づいてしきい値を更新するしきい値調整部を有する。 Preferably, the light receiver detects that the hair has passed in response to the amount of light received being equal to or less than a threshold value. The signal processing unit includes a threshold value adjusting unit that updates the threshold value based on the amount of light received by the light receiver in a state where the light flux is output from the light emitter in accordance with the input adjustment instruction.
このような構成とすることにより、発光器あるいは受光器への埃の付着等によって光束の光量レベルが経時的に変化した場合にも、毛髪の検出を正確に行なうことが可能となる。 By adopting such a configuration, it is possible to accurately detect the hair even when the light amount level of the light beam changes with time due to dust adhering to the light emitter or light receiver.
好ましくは、信号処理部は、所定期間連続的に光束が遮光されたことが受光器によって検出されると、毛髪が通過したことを検知する。そして、この所定期間は、塵埃と毛髪との間での、減速機構衝突時の光束の存在領域の通過時間の差異に対応して設定される。 Preferably, the signal processing unit detects that the hair has passed when the light receiver detects that the light beam has been continuously blocked for a predetermined period. And this predetermined period is set corresponding to the difference of the passage time of the existing area of the light beam at the time of the deceleration mechanism collision between dust and hair.
このような構成とすることにより、光学式センサのチャタリングあるいは塵埃の通過に応答して、毛髪の通過を誤検知することを防止できる。 By adopting such a configuration, it is possible to prevent erroneous detection of the passage of hair in response to chattering of the optical sensor or the passage of dust.
この発明によれば、吸引装置の吸引管に取付けた毛髪検知センサによって、吸引された毛髪を検出し検知結果に基づいて計数することができる。 According to the present invention, the aspirated hair can be detected by the hair detection sensor attached to the suction tube of the suction device and counted based on the detection result.
以下において、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は原則として繰返さないものとする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following, the same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated in principle.
[実施の形態1]
図1は、本発明の実施の形態1に従う毛髪検知センサ100が適用される吸引装置5の全体構成を説明する概略ブロック図である。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a schematic block diagram illustrating an overall configuration of
図1を参照して、吸引装置5は、吸引機(吸引器)10と、吸引口20と、吸引管30と、蓄積部40とを含む。吸引機10によって発生された風により、吸引口20から毛髪50を含む異物が吸引される。吸引口20から吸引された異物は、吸引管30によって吸引機へ向けて送られ、蓄積部40に蓄積される。実施の形態1に従う毛髪検知センサ100は、吸引管30の湾曲部に対応して設けられる。
Referring to FIG. 1,
図2は、実施の形態1に従う毛髪検知センサ100の吸引管30への取付状態を説明する斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view illustrating a state where
図2を参照して、毛髪検知センサ100は、吸引管30の湾曲部の外側(外周側)に設けられた開口部(図示せず)に取付けられている。毛髪検知センサ100は、この開口部を塞ぐように取付けられるカバーユニット105を含む。カバーユニット105は、バンド穴107に通されるバンド(図示せず)等により吸引管30と締結することによって、取付けられる。
Referring to FIG. 2,
さらに、カバーユニット105には、光学式センサの受光器および発光器を取付けるための取付口110♯が適宜設けられている。取付口110♯に挿入される発光器および受光器は、図示しないファイバケーブルを介して、投受光を制御する光学式センサ本体(図示せず)と接続される。
Further, the
図3は、図2におけるIII−III断面図である。
図3を参照して、吸引管30の外周側に設けられた開口部32を覆うように、カバーユニット105が取付けられる。なお、図3の例では、カバーユニット105は、湾曲形状の中心線310に対して対称に取付けられているが、吸引管30の上流側あるいは下流側にずらして取付けることも可能である。なお、本明細書において、「上流側」および「下流側」は、毛髪等の吸引方向に従って定義されるものとする。
3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
Referring to FIG. 3,
毛髪検知センサ100は、発光器110および受光器120の対により構成される光学式センサと、衝突面150および接続面155が設けられたカバーユニット105とを含む。
衝突面150は、開口部32における吸引管30の湾曲形状の外延線300よりも外周側に設けられるので、吸引管30を送られる異物のうち、比較的質量の大きい毛髪50は、湾曲部の通過時に作用する遠心力により、衝突面150に高い確率で衝突する。一方、質量が比較的小さい塵埃については、作用する遠心力も小さいので、衝突面150に衝突する可能性が相対的に低い。
Since the
接続面155は、開口部32の外周側において、衝突面150と吸引管30の壁面との間を接続する。接続面155には、図2に示した取付口110♯に挿入された、発光器110および受光器120が設けられる。対をなす発光器110および受光器120の間には、光束200が発生される。
The
衝突面150と、開口部32における吸引管30の湾曲形状の外延線300との間の領域に、光束200の存在領域200♯の少なくとも一部が配される。すなわち、衝突面150は、外延線300との間に光束存在領域200♯を隔てて設けられる。
At least a part of the
開口部32から衝突面150へ導かれ、衝突面150に衝突した毛髪50は、衝突面150の鉛直方向の速度成分が反転するので、再び開口部32を通過して吸引管30へ向けて送出される。この際に、毛髪50が再び光束存在領域200♯を通過するので、毛髪50が衝突面150に衝突することにより光束存在領域200♯の通過時間が延ばされる。また、衝突面150は樹脂等の材料からなっていて完全な弾性体ではなく、また毛髪50も完全な弾性体ではないことから、衝突面150を跳ね返る際、完全弾性衝突は生じないので、速度成分が減少する。この減速した分、毛髪50が光束存在領域200♯を再び通過する際の通過時間が延ばされる。
Since the velocity component in the vertical direction of the
この結果、発光器110および受光器120の対によって構成される光学式センサの応答時間を過度に高めることなく、毛髪50の検知が可能となる。
As a result, the
なお、衝突面150については、光束200と平行な方向の長さを確保することにより、毛髪50が光束存在領域200♯を通過する時間の確保が容易となる。
It should be noted that securing the length of
すなわち、衝突面150および接続面155により、本発明での「カバーユニット(減速機構)」が構成される。特に、衝突面150は本発明での「第1の壁面」に対応し、接続面155は本発明での「第2の壁面」に対応する。
That is, the
また、接続面155は、衝突面150に対して鉛直な形状で設けられるのではなく、衝突面150との間に鈍角θ0を形成するように形成される。これにより、開口部32から衝突面150および接続面155を介して吸引管30へ戻る空気経路で発生する騒音、すなわち、毛髪検知センサ100を取付けることによる発生する騒音を抑制できる。
Further, the
図4には、毛髪検知センサ100における光学式センサの配置例が示される。図4は、図2におけるIV−IV断面からIII−III方向に接続面155を見た平面図に対応する。
FIG. 4 shows an arrangement example of optical sensors in the
図4を参照して、毛髪検知センサ100には、カバーユニット105の取付口110♯を用いて取付けられた10対の光学式センサ(チャネルCH1〜CH10)が設けられる。すなわち、上述の光束存在領域200♯は、チャネルCH1〜CH10にそれぞれ対応する10本の光束が走らされる領域を含む。
Referring to FIG. 4,
図5に示されるように、チャネルCH1〜CH10の光学式センサは、光ファイバケーブル115,125により、それぞれ対応の光学式センサ本体210と接続される。光学式センサ本体210は、光源(図示せず)、受光素子(図示せず)、および、発光器110からの光照射タイミングを制御するとともに、受光器120によって検知された受光量に基づく検出信号を出力する処理回路(図示せず)等を内蔵している。光学式センサの検出原理の概要を説明すると、光学式センサ本体210の光源はパルス点灯していて、その光が光ファイバケーブル115によって導光され、発光器110である光ファイバ先端面から照射される。その照射光は、領域200♯を経由し、対向する受光器120の光ファイバ先端面に入る。受光器120にて受光した光は、光ファイバケーブル125によって導光され、光学式センサ本体210の受光素子にて受光される。この受光量の変化を信号処理にて検出し、被検出物体である毛髪の有無を検出する。なお、図示を省略しているが、各チャネルCH1〜CH10とも、光学式センサの発光器110および受光器120が、光ファイバケーブル115,125により対応のチャネルの光学式センサ本体210とそれぞれ接続されている。また、この例で示した光学式センサは、チャネルCH1〜CH10それぞれで独立している。つまり、CH1の発光器110とCH1の受光器120とが一対となって対向し、CH2の発光器110とCH2の受光器120とが一対となって対向するというように、それぞれが独立した10組の光学式センサから成り立っている。1組の光学式センサにおいて自己の発光を受光できるよう、また他のチャネルの照射光を受光して相互干渉が生じないように、処理回路が投光タイミングおよび受光ゲートタイミングを適切に制御する(後述の図8参照)。
As shown in FIG. 5, the optical sensors of the channels CH <b> 1 to CH <b> 10 are connected to corresponding
なお、光学式センサとしては、たとえばオムロン製E3X−DA−Sを用いることができ、光学式センサ本体210としては、オムロン製E32−T22Rを用いることができる。
As the optical sensor, for example, E3X-DA-S manufactured by OMRON can be used, and as the
図6を参照して、発光器110からは、ファイバケーブルにて束ねられた複数の光源から所定角度で広がるように放射する形状で、光(たとえばレーザ光、赤色LED光など)が照射される。したがって、その光量分布はファイバ径(たとえば500μm)に対応して、図示するような分布を有することとなる。
Referring to FIG. 6, light (for example, laser light, red LED light, etc.) is emitted from
これに対して、日本人の毛髪の太さは一般に0.07mm〜0.08mmと言われている。このため、最低限50μmの太さの毛髪が通過したときには、最低でも、50μm/500μm=10%程度の受光量低下が発生することが期待される。 On the other hand, the thickness of Japanese hair is generally said to be 0.07 mm to 0.08 mm. For this reason, when a hair having a thickness of at least 50 μm passes, it is expected that a decrease in received light amount of about 50 μm / 500 μm = 10% will occur at least.
したがって、受光器120による受光量のしきい値を、遮光物が無い場合の受光量レベルの−6%程度に設定することにより、受光量がしきい値より低くなったときに、毛髪50により光束200が遮光されたこと、すなわち、毛髪50が通過したことを検知できる。光学式センサ本体210は、受光器の受光量がしきい値より低くなると、検出信号を発生するように構成される。
Therefore, by setting the threshold of the amount of light received by the
なお、一般的に電気掃除機による吸引時のスピードは200km/h程度と言われている。200km/hの物体が500μmのファイバを横切る時間が約9μsであることを考慮すると、図2に示したカバーユニット105によって構成される減速機構を設ける必要性が理解される。こうすることにより、光学式センサの応答速度を過度に高める必要性がなくなる。
In general, it is said that the speed at the time of suction by a vacuum cleaner is about 200 km / h. Considering that the time required for a 200 km / h object to traverse a 500 μm fiber is about 9 μs, it is understood that it is necessary to provide a speed reduction mechanism constituted by the
図7は、光学式センサ本体210からの出力を処理する信号処理回路250の構成を説明する機能ブロック図である。
FIG. 7 is a functional block diagram illustrating the configuration of the
図7を参照して、信号処理回路250は、検出部260と、タイマ設定部270と、出力部280と、しきい値調整指示部285とを含む。なお、ここでは信号処理回路250を光学式センサ210に外付けした例を示しているが、光学式センサ210に信号処理回路250を内蔵させてもよい。
Referring to FIG. 7,
ここで、光学式センサのチャネルCH1〜CH10での光束発生タイミングは、光学式センサ本体210によって図8に示すように制御されている。なお、光束発生タイミングは、光学式センサの各チャネル毎の光源の発光タイミング、または各チャネル毎の発光器120が光照射する発光タイミングと同じ意味である。
Here, the light flux generation timing in the channels CH1 to CH10 of the optical sensor is controlled by the
図8を参照して、光学式センサのチャネルCH1〜CH10の発光タイミングは、パルス状に順次切換えられている。このため、瞬間的には、1つのチャネルのみで光束200が発生されている。そして、各受光器120からの出力信号は、対応の発光器110からの発光タイミングにおいて有効とされる。つまり、光学式センサは、対をなす発光および受光のタイミングを連鎖させて制御する。具体的には、CH1の発光タイミングとCH1の受光有効タイミングを適切に合わせ、CH2の発光タイミングにCH2の受光有効タイミングを合わせるというように、各チャネルごとに発光・受光のタイミングをずらすための制御をする。これにより、検知確率を向上するために光学式センサを並列に複数チャネル設ける構成としても、チャネル間で互いの出力が干渉することによる誤検出を防止できる。
Referring to FIG. 8, the light emission timings of channels CH1 to CH10 of the optical sensor are sequentially switched in pulses. For this reason, the
光学式センサのチャネルCH1〜CH10からの出力は、周期Tcごとに一巡する。さらに、検出部260では、毛髪50の通過検出を行なうための検出単位期間Tsが設定される。この検出単位期間Tsは、好ましくは、上記一巡周期Tcの整数倍(n倍)で与えられる。そして、この検出単位期間Tsの間、光学式センサの同一チャネルにおいて、n回連続して受光器120での受光量がしきい値を下回ることにより、検出部260は、当該チャネルにおいて毛髪50を検出した検出信号(パルス信号)を出力することになる。ここで、n回連続としているのは、所定期間連続的に光束が遮光された場合にのみ、毛髪が領域200#をまたがって通過したものとみなし、その受光量の変化から毛髪を安定して検出するためである。一方で、例えば1回だけしきい値を下回り、次にはしきい値を上回り、また1回だけしきい値を下回るといった、不安定な検出状態(チャタリング)が生じないようにするためでもある。また、ノイズ信号等に起因して1回だけ受光器120での受光量がしきい値を下回る場合や、検出対象でない微細物体が領域200♯を通過することによってn回に満たない期間だけ受光器120での受光量がしきい値を下回る場合に、検出信号を出力しないようにするためでもある。つまり、n回連続して受光量が変化するこの所定期間は、塵埃と毛髪とでの減速機構衝突時の通過時間の差異に対応して設定される。
The output from the channels CH1 to CH10 of the optical sensor makes a round for every period Tc. Further, the
これにより、各光学式センサのチャタリングや、毛髪50よりもさらに通過速度の速い塵埃等の通過に反応して、毛髪50の通過が誤検出されることを防止することができる。
Accordingly, it is possible to prevent erroneous detection of the passage of the
なお、検出単位期間Tsについては後述する実験結果等から導くことができ、毛髪が領域200♯を通過するのに要するであろう想定時間よりも短い時間となるよう設定、調整をすればよく、たとえば、Ts=250msに設定される。
Note that the detection unit period Ts can be derived from the experimental results to be described later, and may be set and adjusted to be shorter than the expected time that the hair would take to pass through the
再び図7を参照して、タイマ設定部270は、所定のオフディレイ期間を設定するとともに、各オフディレイ期間内において、それぞれチャネルでの検出部260からの出力パルス信号を蓄積する。出力部280は、タイマ設定部270により設定されるオフディレイ期間ごとに、チャネルCH1〜CH10のそれぞれにおいて、毛髪50の通過有無を示すパルス信号を出力する。すなわち、単一のオフディレイ期間の間で、検出部260から複数回パルス信号が出力されても、出力部280からのパルス出力信号は、1個にまとめることとする。
Referring to FIG. 7 again,
図9には、種々の長さの毛髪通過時における検出部260からの出力パルス信号の実測例が示される。
FIG. 9 shows actual measurement examples of output pulse signals from the
図9に示されるように、毛髪が比較的短いとき、たとえば毛髪長1cm,2cmの場合には、検出部260から単一のパルス信号が出力されるのに対し、毛髪長が長くなると、減速機構の作用により光束存在領域200♯の通過時間が延びるのに伴い、検出部260から複数回パルス信号が発生されていることが分かる。これは、一本の長い毛髪の一部が光束存在領域200♯をまたがって通過した後、別の一部が光束存在領域200♯を再度またがって通過することによるものだと思われる。1本の毛髪通過時にパルス信号の発生が収まるまでの期間tdは、図9中に示すように毛髪長に応じて異なった値となっている。
As shown in FIG. 9, when the hair is relatively short, for example, when the hair length is 1 cm and 2 cm, a single pulse signal is output from the
これらの複数のパルス信号をそれぞれカウントすれば、同一の毛髪が重複して計数(ダブルカウント)されることとなり、通過した毛髪数を誤って多くカウントしてしまうこととなる。 If each of the plurality of pulse signals is counted, the same hair is counted twice (double counting), and the number of hairs that have passed is erroneously counted.
このため、タイマ設定部270では、上述のように、オフディレイ期間内で検出部260からの出力パルス信号を蓄積することにより、光学式センサの各チャネルにおいて各オフディレイ期間における毛髪の通過有無を検出する構成としている。図9に示した出力パルス信号の実測例(td)を考慮すれば、マージンを考慮して、たとえばオフディレイ期間を100ms程度に設定することにより、上記のダブルカウントの問題を確実に解消できることが期待される。したがって、本実施の形態による毛髪検知センサでは、オフディレイ期間=100msに設定する。なお、業界向け吸引装置によって作業者が作業エリアに入る前に衣服に付着した毛髪を吸引する場合であれば、数本の毛髪が領域200♯を一定時間おきに間欠的に通過することとなるので、このような信号処理をしても複数の毛髪を1本だと検出することによる検出とりこぼしはあまり生じない。
Therefore, as described above, the
再び図7を参照して、出力部280からの出力パルス信号は、OR回路290に入力される。上述のように、出力部280からの出力パルス信号は、光学式センサのチャネルごとに、各オフディレイ期間における毛髪50の通過有無を示すものである。そして、OR回路290は、出力部280からの出力パルス信号のOR論理演算結果を出力する。すなわち、OR回路290の出力信号は、オフディレイ期間ごとに、チャネルCH1〜CH10の少なくとも1つにおいて毛髪の通過が検出されたか否かを示す1ビットの信号である。
Referring to FIG. 7 again, the output pulse signal from
したがって、後段に配置されたカウンタ400を用いて、OR回路290の出力信号に基づいて、毛髪通過有と判断されたオフディレイ期間の数をカウントすることによって、吸引された毛髪を計数することが可能となる。
Therefore, by using the
しきい値調整指示部285は、入力部295から、受光器120のしきい値レベル調整を指示する指示信号が入力される。この指示信号は、吸引装置5による異物の吸引作業時以外に入力される。たとえば、指示信号の入力は、吸引機10の非作動時や、作動前の準備段階に限って有効とされる。
Threshold
しきい値調整指示部285は、指示信号が入力されると、調整指示を各光学式センサ本体210へ伝達する。各光学式センサ本体210は、調整指示に応答して、発光器110から光を照射するとともに、そのときの受光器120での受光量の所定倍(たとえば、−6%に対応して0.94倍)にしきい値を更新する。
When the instruction signal is input, the threshold
このような構成とすると、発光器110あるいは受光器120での埃の堆積や、光学式センサの経時特性変化に対応させて、毛髪50の通過有無を検知するためのしきい値を適切に設定できるので、検出精度を向上することができる。
With such a configuration, a threshold value for detecting whether or not the
以上説明したように、本発明の実施の形態1に従う毛髪検知センサによれば、吸引管の湾曲部に開口部を設け、当該開口部に減速機構および光学式センサを配置することにより、吸引された毛髪が光学式センサの光束存在領域を通過する時間を延ばすことができるので、光学式センサの応答速度を過度に高めることなく毛髪の通過を検知することができる。このため、この検知結果に基づいて吸引した毛髪を計数可能なシステムを実現できる。 As described above, according to the hair detection sensor according to the first embodiment of the present invention, the opening is provided in the curved portion of the suction tube, and the reduction mechanism and the optical sensor are disposed in the opening, so that the suction is performed. Since the time for the hair to pass through the light flux existing area of the optical sensor can be extended, the passage of the hair can be detected without excessively increasing the response speed of the optical sensor. For this reason, the system which can count the hair attracted | sucked based on this detection result is realizable.
さらに、光学式センサでの受光量変化に基づく出力信号に対して、検出単位期間Tsやオフディレイ期間を設定した適切な信号処理を施すことにより、吸引された毛髪をより正確に計数するための検知結果を得ることが可能な構成とできる。 Further, by applying appropriate signal processing with a detection unit period Ts and an off-delay period to the output signal based on the change in the amount of light received by the optical sensor, it is possible to more accurately count the aspirated hair. It can be set as the structure which can obtain a detection result.
なお、毛髪検知センサ100は、バンド穴107を用いてバンドにより取付けることにより、開口部320に対して着脱可能な構成とされる。このようにすると、発光器110あるいは受光器120に蓄積された埃の除去等のメンテナンスを容易に行なうことができる。なお、着脱可能な取付構造については上記に限定されるものではなく、ねじ等の取付機構を設けることも可能である。
The
また、実施の形態1に従う毛髪検知センサ100において、光学式センサの配置個数は特に限定されるものではない。また、衝突面150の形状および配置位置についても、上述の外延線300との間に光束存在領域200♯を隔てて配置され、かつ衝突面150の衝突によって光束存在領域200♯の通過時間を延ばすことができる限り、任意の形状とすることができる。
In
[実施の形態2]
実施の形態2では、吸引管30の形状を問わず、すなわち湾曲部以外の部位にも取付可能な毛髪検知センサの構成について説明する。
[Embodiment 2]
In the second embodiment, a configuration of a hair detection sensor that can be attached to any portion other than the curved portion, that is, a portion other than the curved portion will be described.
図10は、本発明の実施の形態2による毛髪検知センサ100♯が取付けられる吸引装置5の構成を示す概略ブロック図である。
FIG. 10 is a schematic block diagram showing a configuration of
図10を図1と比較して、実施の形態2に従う毛髪検知センサ100♯は、吸引管30の直線部に対応して設けることができる。
Comparing FIG. 10 with FIG. 1,
図11を参照して、毛髪検知センサ100♯は、吸引管30とその両端が接続される筒状ユニット140を有する。筒状ユニット140の内壁面145には、光学式センサを構成する、発光器110および受光器120の対が設けられている。各発光器110および受光器120は、光ファイバケーブル115、125により、図7と同様の光学式センサ本体210および信号処理回路250と接続されている。
Referring to FIG. 11,
実施の形態2に従う毛髪検知センサ100♯においては、内壁面145に設けられた複数のワイヤピン160によって減速機構が構成される。すなわち、実施の形態2に従う毛髪検知センサ100♯は、実施の形態1に従う毛髪検知センサ100と比較して、減速機構の構成が異なるのみであり、発光器110および受光器120によって検知される光束200の遮光有無を示す出力信号の処理については、実施の形態1に従う毛髪検知センサ100と基本的に同様であるので、説明は繰り返さない。なお、減速機構の形式の相違に対応させて、実施の形態1で説明した検出単位期間Ts(図8)やタイマ設定部270によるオフディレイ期間については、適宜調整することが好ましい。
In
図12を参照して、筒状ユニット140の内壁面145には、実施の形態1と同様に10チャネルの光学式センサを構成する、発光器110および受光器120が設けられる。ようにする。すなわち、実施の形態2に従う毛髪検知センサ100♯においても、筒状ユニット140内の光束存在領域200♯に、10本の光束が走っている。なお、毛髪検知センサ100♯においても、光学式センサが10チャンネル設けられる構成を例示しているが、この配置数は任意の数とすることができる。
Referring to FIG. 12, the
次に図13を用いて、ワイヤピンによる減速作用を説明する概念図である。
図13を参照して、ワイヤピン160は、毛髪50の吸引方向に対して鈍角θ2をなす方向に、内壁面145から伸長させて設けられる。そして、ワイヤピン160の先端は、対向する内壁面145との間に隙間165を有する。
Next, using FIG. 13, it is a conceptual diagram illustrating the deceleration action by the wire pin.
Referring to FIG. 13,
これにより、吸引された毛髪50がワイヤピン160に衝突して減速することにより、あるいは、ワイヤピン160に引っかかって一旦停止することにより、光学式センサの光束存在領域200♯の通過時間を延ばすことができる。すなわち複数のワイヤピン160によって減速機構が実現される。
As a result, when the sucked
また、θ2が鈍角を成し、かつ、ワイヤピン160の先端に隙間165が設けられているので、一旦引っかかった毛髪50についても、図13の矢印55の方向に移動させることにより、再び吸引方向に沿って吸引機10へ向けて送出することができる。すなわち、ワイヤピン160に毛髪50が溜まらないようにすることができる。
Further, since θ2 forms an obtuse angle and a
図14には、実施の形態2に従う毛髪検知センサ100♯における複数のワイヤピン160の配置例を説明するための筒状ユニット140の断面図が示される。
FIG. 14 shows a cross-sectional view of
図14を参照して、ワイヤピン160は、図13に示したような、光束存在領域200♯よりも毛髪の吸引方向に対して上流側の領域210♯のみでなく、光束存在領域200♯に対応してさらに設けてもよい。
Referring to FIG. 14,
この場合にも、複数のワイヤピン160は、図15に示すように、壁面鉛直方向に対して、下向き(毛髪50の進行方向)に設けられる。すなわち、図13で説明したように、毛髪50の吸引方向に対して鈍角θ2をなすような方向に伸長するように配置される。ただし、光束存在領域200♯にワイヤピン160を設ける場合には、ワイヤピン160が光束200を遮ることがないように、発光器110および受光器120の隙間を用いて適切に配置する必要がある。
Also in this case, the plurality of wire pins 160 are provided downward (the traveling direction of the hair 50) with respect to the wall surface vertical direction, as shown in FIG. That is, as described with reference to FIG. 13, the
すなわち複数のワイヤピン160は、光束存在領域200♯およびその上流側領域210♯の少なくとも一方に設ける構成とすることができる。
That is, a plurality of wire pins 160 can be provided in at least one of light
さらに、筒状ユニット140の内壁面145には、毛髪50の吸引方向で見て、光束存在領域200♯に対応する領域に凸部147を設けることが好ましい。このようにすると、毛髪50の通過領域の断面積(吸引方向に垂直な平面)を、光束存在領域200♯において、その上流側領域210♯および/または下流側領域220♯よりも小さくすることができる。この結果、光学式センサの配置数を増大させることなく、吸引された毛髪50♯がより確実に光束存在領域200♯を通過するようにできる。
Furthermore, it is preferable to provide a
以上説明した、実施の形態2に従う毛髪検知センサ100♯によれば、直線形状の吸引管30に対しても、複数のワイヤピン160によって、実施の形態1と同様の減速機構を構成して、光学式センサの光束存在領域200♯における毛髪50の通過時間を確保して、毛髪が通過したことの確実な検知およびその計数が可能となる。
According to
[実験結果]
次に、実施の形態1および2に従う毛髪検知センサ100または100♯を家庭用の電気掃除機に取付けることによって吸引装置を構成して、吸引装置5♯により毛髪50を実際に吸引する実験を行った。
[Experimental result]
Next, an experiment is performed in which the suction device is configured by attaching the
図16は、家庭用電気掃除機に実施の形態1に従う毛髪検知センサ100または実施の形態2に従う毛髪検知センサ100♯を取付けることによって構成された実験用の吸引装置5♯の構成を示す概略図である。
FIG. 16 is a schematic diagram showing a configuration of an
図16に示されるように、電気掃除機の吸入口が図1または図10における吸引口20に相当し、吸引口20および送風機の間の通風経路によって、吸引管30が構成される。すなわち、本発明による毛髪検知センサが取付けられる吸引管30は、フレキシブルホース部分および直線あるいは湾曲状の筒状部分の両方に加えて、電気掃除機本体15の吸引管30根元付近や、本体15内部の通風経路を含む概念である。すなわち、これらの部分を含む上記通風経路のいずれかに毛髪検知センサ100または100♯を取付ける構成としてもよい。
As shown in FIG. 16, the suction port of the vacuum cleaner corresponds to the
なお、実験に用いた電気掃除機15は、市販品であり、吸込仕事率420W、真空度17390Pa、風量1.45m3/分、ホース(吸引管)内径30mmであった。以下に示す実験例では、種々の長さの毛髪サンプル(1cm,2cm,3cm,5cm,7cm,15cm程度)を準備し、1本のサンプルを吸引装置5♯によって吸引することにより、毛髪50が通過したことを毛髪検知センサ100ないし100♯によって検知できるかどうかを実験した。なお以下では、15cm程度の長さの毛髪サンプルについては長髪とも称する。
The
図17および図18は、実施の形態1に従う毛髪検知センサ100を取付けた吸引装置5♯による実験結果を示す図表である。図17(i)〜(vi)には、毛髪長がそれぞれ1cm,2cm,3cm,5cm,7cm,長髪の場合の実験結果が示される。
FIGS. 17 and 18 are charts showing experimental results by
当該実験では、光学的センサを1ch〜9chの9チャネル設けてそれぞれのチャネルにおいて毛髪の通過が検知された場合に丸印(○)を付している。そして、各毛髪長について、1本ずつ計10回の吸引試験を行なっている。 In this experiment, nine channels of 1ch to 9ch are provided as optical sensors, and circles (o) are given when the passage of hair is detected in each channel. A total of 10 suction tests are performed for each hair length.
なお、図17には、毛髪検知センサ100を、湾曲部位の中心線310(図3)に対して上流側に配置した場合における実験結果が示されており、図18には、中心線310に対して毛髪検知センサ100を下流側に配置した場合における実験結果が示される。
FIG. 17 shows an experimental result when the
これまでの説明から理解されるように、光学式センサのいずれかのチャネルで毛髪の通過が検知されれば、検出結果は成功(○で表記)であり、いずれのチャネルでも毛髪の通過が検知されなければ、不成功(×で表記)である。 As can be understood from the above description, if the passage of hair is detected in any channel of the optical sensor, the detection result is successful (indicated by a circle), and the passage of hair is detected in any channel. If not, it is unsuccessful (denoted by x).
図17を参照して、(i)毛髪長1cmでは、4/10の成功率で毛髪の通過を検知でき、(ii)毛髪長2cmでは、9/10の成功率で毛髪の通過を検知できている。さらに、(iii)〜(vi)から理解されるように、毛髪長3cm以上では、10/10の成功率で、毛髪の通過を検知できていることがわかる。 Referring to FIG. 17, (i) hair length of 1 cm can detect the passage of hair with a success rate of 4/10, and (ii) hair length of 2 cm can detect the passage of hair with a success rate of 9/10. ing. Furthermore, as understood from (iii) to (vi), it is understood that the passage of hair can be detected with a success rate of 10/10 when the hair length is 3 cm or more.
さらに、(vii)には、光学式センサを1個追加して10チャネルの光学式センサのOR出力によって、毛髪長1cmのサンプルを吸引実験した場合の結果が示される。実験結果から理解されるように、センサを増やすことにより、毛髪長1cmの場合の検知率が7/10に向上できている。 Furthermore, (vii) shows the result when a sample with a hair length of 1 cm is aspirated by the OR output of a 10-channel optical sensor with one optical sensor added. As can be understood from the experimental results, by increasing the number of sensors, the detection rate when the hair length is 1 cm can be improved to 7/10.
図18を参照して、(i)毛髪長1cmでは、4/10の成功率で毛髪の通過を検知でき、(ii)毛髪長2cmでは、5/10の成功率で毛髪の通過を検知できている。さらに、(iii)〜(vi)に示されるように、毛髪長3cm以上では、9/10〜10/10の成功率で、毛髪の通過を検知できていることがわかる。 Referring to FIG. 18, (i) hair passage of 1 cm can be detected with a success rate of 4/10, and (ii) hair length of 2 cm can be detected with a success rate of 5/10. ing. Furthermore, as shown in (iii) to (vi), it can be seen that when the hair length is 3 cm or more, the passage of hair can be detected with a success rate of 9/10 to 10/10.
図17および図18に示した実験結果から理解されるように、毛髪検知センサ100は、吸引管30の湾曲部中心に対して、上流側あるいは下流側のいずれに取付けても、高い確率で毛髪の通過を検知できている。したがって、毛髪検知センサ100によって、吸引した毛髪を計数するシステムを実現可能であることが理解される。
As can be understood from the experimental results shown in FIGS. 17 and 18, the
一方、図19には、実施の形態2に従う毛髪検知センサ100♯を取付けた吸引装置5♯による実験結果が示される。
On the other hand, FIG. 19 shows a result of an experiment by
図19を参照して、(i)毛髪長1cmでは、3/10の成功率で毛髪の通過を検知でき、(ii)毛髪長2cmでは、1/10の成功率で毛髪の通過を検知できている。さらに、(iii)毛髪長3cmでは、3/10の成功率で毛髪の通過を検知でき、(iv)〜(vi)に示されるように毛髪長5cm以上では、8/10〜10/10の成功率で、毛髪の通過を検知できていることがわかる。 Referring to FIG. 19, (i) when the hair length is 1 cm, the passage of hair can be detected with a success rate of 3/10, and (ii) when the hair length is 2 cm, the passage of hair can be detected with a success rate of 1/10. ing. Further, (iii) hair length of 3 cm can detect the passage of hair with a success rate of 3/10, and as shown in (iv) to (vi), when the hair length is 5 cm or more, 8/10 to 10/10 The success rate shows that the passage of hair can be detected.
図20には、図17〜図19の実験結果をまとめた図表が示される。
図20を参照して、実施の形態1に従う毛髪検知センサ100(エルボー方式)によれば、毛髪長2〜3cm以上の毛髪であればほぼ確実に検出できていることがわかる。一方、吸引管30の形状を問わずに取付けることができる実施の形態2に従う毛髪検知センサ100♯(ワイヤピン方式)によっても、毛髪長5cm以上の毛髪であれば高い確率で毛髪の検出を正確に検知できている。
FIG. 20 shows a chart summarizing the experimental results of FIGS.
Referring to FIG. 20, according to hair detection sensor 100 (elbow method) according to the first embodiment, it can be seen that hair having a hair length of 2 to 3 cm or more can be detected almost certainly. On the other hand, even with
以上の実験結果からも、本発明に従う毛髪検知センサによって吸引した毛髪の検出が可能であり、当該毛髪検知センサの適用によって、吸引装置により吸引した毛髪を簡易に計数できるシステムを実現できることが理解される。 From the above experimental results, it is understood that the hair sucked by the hair detection sensor according to the present invention can be detected, and by applying the hair detection sensor, a system that can easily count the hair sucked by the suction device can be realized. The
例えば、この発明の毛髪検知センサは、主に業界向け吸引装置に適用することが好ましいが、家庭用の電気掃除機への適用を排除するものではない。業界向け吸引装置を使って工場作業者が作業エリアに入る前に衣服に付着した毛髪を吸引する場合、作業者の衣服に毛髪以外の大きなゴミ、異物は付着していないことを前提とすれば、毛髪を正確に検知できる。逆に、毛髪以外の異物の個数も含めて検出したいという用途なら、毛髪と同程度の大きさの異物を中心に、それ以上の大きさの異物も含めた個数を、毛髪の本数とあわせて検出することもできる。この発明の「毛髪検知センサ」を、毛髪と異物とを区別することなく、作業者の衣服に付着した異物を検出対象とするものと捉えることもできる。更に言うと「毛髪」は例示であって、この発明の毛髪検知センサは、毛髪以外の異物の個数を検知する用途を排除するものではないとも言える。 For example, the hair detection sensor of the present invention is preferably applied mainly to an industrial suction device, but does not exclude application to a household vacuum cleaner. When factory workers use a suction device for the industry to suck hair adhering to clothes before entering the work area, it is assumed that there is no large dust or foreign matter other than hair adhering to the clothes of the worker. , Hair can be detected accurately. On the other hand, if you want to detect the number of foreign objects other than hair, the number of foreign objects of the same size as the hair and the number of foreign objects larger than that is combined with the number of hairs. It can also be detected. The “hair detection sensor” of the present invention can also be regarded as a detection target for foreign matter adhering to the clothes of the operator without distinguishing between hair and foreign matter. Furthermore, “hair” is an example, and it can be said that the hair detection sensor of the present invention does not exclude the use of detecting the number of foreign substances other than hair.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
この発明に従う毛髪検知センサは、家庭用電気掃除機や業界向け吸引装置等に適用できる。 The hair detection sensor according to the present invention can be applied to household vacuum cleaners, industry suction devices, and the like.
5,5♯ 吸引装置、10 吸引機、15 家庭用電気掃除機本体、20 吸引口、30 吸引管、32 開口部、40 蓄積部、50 毛髪、100,100♯ 毛髪検知センサ、105 カバーユニット、107 バンド穴、110 発光器、110♯ 取付口、115,125 光ファイバケーブル、120 受光器、140 筒状ユニット、145 内壁面、147 凸部、150 衝突面、155 接続面、160 ワイヤピン、165 隙間、200 光束、200♯ 光束存在領域、210 光学式センサ本体、210♯ 上流側領域(対光束存在領域)、220♯ 下流側領域(対光束存在領域)、250 信号処理回路、260 検出部、270 タイマ設定部、280 出力部、285 しきい値調整指示部、290 OR回路、295 入力部、300 外延線(湾曲部)、310 中心線(湾曲部)、320 開口部(吸引管)、CH1〜CH10 チャネル(光学式センサ)、Ts 検出単位期間。 5, 5 # suction device, 10 suction machine, 15 household vacuum cleaner body, 20 suction port, 30 suction pipe, 32 opening, 40 storage part, 50 hair, 100, 100 # hair detection sensor, 105 cover unit, 107 band hole, 110 light emitter, 110 # mounting port, 115, 125 optical fiber cable, 120 light receiver, 140 cylindrical unit, 145 inner wall surface, 147 convex portion, 150 collision surface, 155 connection surface, 160 wire pin, 165 gap , 200 luminous flux, 200 # luminous flux existing area, 210 optical sensor main body, 210 # upstream area (anti-luminous area), 220 # downstream area (anti-luminous area), 250 signal processing circuit, 260 detector, 270 Timer setting unit, 280 output unit, 285 threshold adjustment instruction unit, 290 OR circuit, 295 input , 300 extension lines (curved portion), 310 center line (curved portion), 320 openings (suction pipe), CH1 to CH10 channels (optical sensor), Ts detection unit period.
Claims (11)
対を成す発光器および受光器により構成され、前記発光器および前記受光器の間の光束の遮光有無に基づいて前記物体の通過を検知するための光学式センサと、
前記吸引管を送られる毛髪と衝突するような所定位置に配されて、前記毛髪との衝突により、前記毛髪が前記光束の存在領域を通過する時間を延ばすように構成された減速機構とを備え、
前記減速機構は、衝突後の前記毛髪を前記吸引機へ向けて再び送出可能な形状で設けられ、
前記受光器による前記光束の受光量に基づいて、前記毛髪が通過したか否かを判断するための信号処理部をさらに備え、
前記信号処理部は、所定期間連続的に前記光束が遮光されたことが前記受光器によって検出されると、前記毛髪が通過したことを検知し、
前記所定期間は、塵埃と前記毛髪との間での、前記減速機構衝突時の前記光束の存在領域の通過時間の差異に対応して設定される、毛髪検知センサ。 A hair detection sensor attached to a suction pipe to which an object sucked by a suction machine is sent,
An optical sensor configured by a pair of a light emitter and a light receiver, and detecting the passage of the object based on the presence or absence of light shielding between the light emitter and the light receiver;
A speed reduction mechanism arranged at a predetermined position so as to collide with the hair to be fed through the suction tube, and configured to extend the time for the hair to pass through the region where the light flux exists by the collision with the hair. ,
The speed reduction mechanism is provided in a shape that can send the hair after the collision toward the suction machine again,
Based on the received light amount of the light beam by the light receiver further example Bei signal processing unit for the hair to determine whether passed,
The signal processing unit detects that the hair has passed when it is detected by the light receiver that the light beam is continuously shielded for a predetermined period of time,
The hair detection sensor , wherein the predetermined period is set corresponding to a difference in passage time of the light flux existing area at the time of the collision of the speed reduction mechanism between dust and the hair .
前記カバーユニットは、前記湾曲部の外延線に対して前記光束の存在領域を隔てて設けられる第1の壁面部を有する、請求項1記載の毛髪検知センサ。 The speed reduction mechanism includes a cover unit disposed so as to close an opening provided on the outer peripheral side of the curved portion of the suction pipe,
The hair detection sensor according to claim 1, wherein the cover unit includes a first wall surface portion that is provided with a region where the light flux exists with respect to an extension line of the curved portion.
前記第2の壁面部には、前記発光器および前記受光器を取付けるための取付口が設けられる、請求項2記載の毛髪検知センサ。 The cover unit further includes a second wall surface portion formed between the first wall surface portion and the suction pipe,
The hair detection sensor according to claim 2, wherein an attachment port for attaching the light emitter and the light receiver is provided in the second wall surface portion.
対を成す発光器および受光器により構成され、前記発光器および前記受光器の間の光束の遮光有無に基づいて前記物体の通過を検知するための光学式センサと、
前記吸引管を送られる毛髪と衝突するような所定位置に配されて、前記毛髪との衝突により、前記毛髪が前記光束の存在領域を通過する時間を延ばすように構成された減速機構とを備え、
前記減速機構は、衝突後の前記毛髪を前記吸引機へ向けて再び送出可能な形状で設けられ、
前記受光器による前記光束の受光量に基づいて、前記毛髪が通過したか否かを判断するための信号処理部と、
前記吸引機と連結される筒状ユニットをさらに備え、
前記減速機構は、前記物体の吸引方向に対して鈍角を成すように前記筒状ユニットの内壁面から伸長され、かつ、先端が対向する内壁面との間に隙間を有するように配置された複数のワイヤピンを含み、
前記複数のワイヤピンは、前記光束の存在領域およびそれよりも上流側の領域の少なくとも一方に、前記光束と干渉しないように設けられる、請求項1記載の毛髪検知センサ。 A hair detection sensor attached to a suction pipe to which an object sucked by a suction machine is sent,
An optical sensor configured by a pair of a light emitter and a light receiver, and detecting the passage of the object based on the presence or absence of light shielding between the light emitter and the light receiver;
A speed reduction mechanism arranged at a predetermined position so as to collide with the hair to be fed through the suction tube, and configured to extend the time for the hair to pass through the region where the light flux exists by the collision with the hair. ,
The speed reduction mechanism is provided in a shape that can send the hair after the collision toward the suction machine again,
A signal processing unit for determining whether or not the hair has passed, based on the amount of light received by the light receiver;
A cylindrical unit connected to the suction machine;
The speed reduction mechanism is extended from the inner wall surface of the cylindrical unit so as to form an obtuse angle with respect to the suction direction of the object, and a plurality of the reduction mechanisms are arranged so as to have a gap between the inner wall surfaces facing each other. Including wire pins,
The hair detection sensor according to claim 1, wherein the plurality of wire pins are provided in at least one of a region where the light beam exists and a region upstream of the light beam so as not to interfere with the light beam.
前記毛髪検知センサは、前記信号処理部によって前記毛髪の通過有と判定された前記所定周期の数に基づいて前記毛髪の通過本数を算出するカウンタをさらに備える、請求項1または6に記載の毛髪検知センサ。 The signal processing unit determines whether or not the hair passes every predetermined cycle,
The hair according to claim 1 or 6 , wherein the hair detection sensor further includes a counter that calculates the number of passing hairs based on the number of the predetermined periods determined by the signal processing unit to pass the hair. Detection sensor.
前記信号処理部は、入力される調整指示に従って、前記発光器から前記光束が出力されている状態における前記受光器の受光量に基づいて前記しきい値を更新するしきい値調整
部を有する、請求項1記載の毛髪検知センサ。 The light receiver detects that the light flux is shielded in response to the amount of light received being equal to or less than a threshold value,
The signal processing unit includes a threshold adjustment unit that updates the threshold based on the amount of light received by the light receiver in a state in which the light flux is output from the light emitter according to an input adjustment instruction. The hair detection sensor according to claim 1.
前記所定期間は、塵埃と前記毛髪との間での、前記減速機構衝突時の前記光束の存在領域の通過時間の差異に対応して設定される、請求項6記載の毛髪検知センサ。 The signal processing unit detects that the hair has passed when it is detected by the light receiver that the light beam is continuously shielded for a predetermined period of time,
The hair detection sensor according to claim 6 , wherein the predetermined period is set corresponding to a difference in passage time of the light flux existing area at the time of the deceleration mechanism collision between dust and the hair.
前記信号処理部は、入力される調整指示に従って、前記発光器から前記光束が出力されている状態における前記受光器の受光量に基づいて前記しきい値を更新するしきい値調整The signal processing unit updates the threshold value based on the received light amount of the light receiver in a state where the light flux is output from the light emitter according to an input adjustment instruction.
部を有する、請求項6記載の毛髪検知センサ。The hair detection sensor of Claim 6 which has a part.
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