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発明の名称 便座装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2004−89631(P2004−89631A)
公開日 平成16年3月25日(2004.3.25)
出願番号 特願2002−280857(P2002−280857)
出願日 平成14年9月26日(2002.9.26)
代理人
発明者 間▲瀬▼ 元 / 秋吉 修 / 大石 晃
要約 課題
第一の人体検知手段、第二の人体検知手段および着座検知手段を一箇所にまとめて省スペース化すると共に部品点数を低減し、製作コストをも低減することを目的とする。

解決手段
便ふたが閉じられた状態において便座装置の前方上方の人体を検知する第一の人体検知手段4と、人体が便座に着座していることを検知する着座検知手段5と、便座が開かれた状態において便座装置の前方上方の人体を検知する第二の人体検知手段6とを一体化したセンサ組品8をケーシングに内蔵した。三つの検知手段を一体として、三つの検知手段を一つの検知窓に取り付けることが出来るので、各検知手段毎につき検知窓を必要とせず、省スペース化を図ることが出来る。また、検知手段と検知窓との位置関係のバラツキに影響を受け易い検知性能のバラツキを抑えることが出来、さらに部品点数も少なくて済むので製作のコストを低減することが出来る。
特許請求の範囲
【請求項1】
便ふた、便座、及び該便ふたと該便座の開閉を支持するケーシングを備えた便座装置において、前記便ふたが閉じられた状態において便座装置の前方上方の人体を検知する第一の人体検知手段と、人体が該便座に着座していることを検知する着座検知手段と、前記便座が開かれた状態において便座装置の前方上方の人体を検知する第二の人体検知手段とを一体化した検知手段構造体を備えたことを特徴とする便座装置。
【請求項2】
便座、及び該便座の開閉を支持するケーシングを備えた便座装置において、前記便座が閉じられた状態において便座装置の前方上方の人体を検知する第一の人体検知手段と、人体が該便座に着座していることを検知する着座検知手段と、該便座が開かれた状態において便座装置の前方上方の人体を検知する第二の人体検知手段とを一体化した検知手段構造体を備えたことを特徴とする便座装置。
【請求項3】
請求項1又は2に記載の便座装置において、前記検知手段構造体は、前記第一の人体検知手段を上段に、第二の人体検知手段を下段に、着座検知手段を中段に配置したことを特徴とする便座装置。
【請求項4】
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の便座装置において、前記検知手段構造体は、前記第一の人体検知手段、第二の人体検知手段、着座検知手段を取り付け部材に組み込むことで一体化された組品であることを特徴とする便座装置。
【請求項5】
請求項4記載の便座装置において、前記取り付け部材は、各検知手段からの投光が透過する検知窓と一体であることを特徴とする便座装置。
【請求項6】
請求項4又は5記載の便座装置において、前記検知手段構造体を、該便座装置本体のケーシング前面に配置したことを特徴とする便座装置。
【請求項7】
請求項3又は6記載の便座装置において、前記第一の人体検知手段を前記便ふたと同じ高さ乃至下方に配置したことを特徴とする便座装置。
【請求項8】
請求項3乃至7のいずれか1項に記載の便座装置において、前記第一の人体検知手段を前記便ふた乃至前記便座の回動中心よりも後方に配置したことを特徴とする便座装置。
【請求項9】
請求項3乃至8のいずれか1項に記載の便座装置において、前記第一の人体検知手段および前記第二の人体検知手段を反射型の光電測距センサにより構成したことを特徴とする便座装置。
【請求項10】
請求項3乃至9のいずれか1項に記載の便座装置において、前記第一の人体検知手段と前記第二の人体検知手段が同一構造であることを特徴とする便座装置。
【請求項11】
請求項3乃至10のいずれか1項に記載の便座装置において、前記着座検知手段を反射型の光電測距センサにより構成したことを特徴とする便座装置。
【請求項12】
請求項11記載の便座装置において、前記検知窓の表面を前記ケーシングの表面よりも前記便座装置本体内部に凹ませた凹形状とすることを特徴とする便座装置。
【請求項13】
請求項11記載の便座装置において、少なくとも前記検知窓における前記着座検知手段の前方を前記ケーシング前面よりも前記便座装置本体内部に前記着座検知手段の検知出来る最近接距離以上凹ませた凹形状とすることを特徴とする便座装置。
【請求項14】
請求項13記載の便座装置において、前記凹形状は、前記便ふたが閉位置にある状態における便ふた後端縁よりも下に配置したことを特徴とする便座装置。
【請求項15】
請求項11乃至14のいずれか1項に記載の便座装置において、前記検知手段構造体には、投光レンズと前記検知窓までの投光空間と、受光レンズと該検知窓までの受光空間を隔てる遮光板を設け、前記検知窓は可視光遮断材であり前記遮光板は遮光材を用いた二色成形であるとし、前記遮光板は前記検知窓の内部にまで貫通させたことを特徴とする便座装置。
【請求項16】
請求項11乃至15のいずれか1項に記載の便座装置において、前記第一の人体検知手段乃至前記着座検知手段乃至前記第二の人体検知手段の検知領域の一部に干渉するように前記検知窓の一部に遮光材を配置したことを特徴とする便座装置。
【請求項17】
請求項3乃至16のいずれか1項に記載の便座装置において、前記検知手段構造体であって前記第一の人体検知手段の上部にかさを設け、前記かさで前記第一の人体検知手段および前記着座検知手段および前記第二の人体検知手段を覆い、且つ前記かさの最下位置を前記第一の人体検知手段および前記着座検知手段および前記第二の人体検知手段よりも突出させたことを特徴とする便座装置。
【請求項18】
請求項3乃至17のいずれか1項に記載の便座装置において、前記第一の人体検知手段と前記着座検知手段と前記第二の人体検知手段を前記取り付け部材にスナップフィットで取り付けることを特徴とする便座装置。
【請求項19】
請求項18記載の便座装置において、前記第一の人体検知手段と前記着座検知手段と前記第二の人体検知手段を前記取り付け部材にスナップフィットで取り付ける際の嵌合部となるスナップフィット爪部を、前記第一の人体検知手段と前記着座検知手段と前記第二の人体検知手段それぞれの側面に最低二ヶ所設け、且つ前記スナップフィット爪部の形状を異ならせたことを特徴とする便座装置。
【請求項20】
請求項19記載の便座装置において、前記第一の人体検知手段と前記着座検知手段と前記第二の人体検知手段を、水平角を同一にし、仰角を任意の角度に配置したことを特徴とする便座装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、便器前の人体を検知する人体検知手段と、人体の着座を検知する着座検知手段と、人体検知手段および着座検知手段の信号に基づいてトイレ環境(便座・便ふた姿勢、室内照明、脱臭起動、便座温度等)を制御する便座装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、便座装置として、人体検知センサを備え、便ふた、便座の開閉を自動で行うものが知られている。この装置は、例えば特許文献1に記載されている例では、図16のように便ふた2及び便座3が閉状態にあるときに前方に開放される部位に第一の人体検知センサ4を設け、図16(a)のように人体を検知して便ふた2を自動的に開くようにしていた。また、便ふた2、または便ふた2及び便座3が開状態にある時に前方に開放される部位に第二の人体検知センサ6を設け、図16(c)のように人体の有無を確認して便ふた2、または便ふた2および便座3を自動的に閉まるようにしていた。さらに、便ふた2が開状態であり便座3が閉状態において、人体が便座3に座っているかどうかを検知する着座検知手段5を設け、図16(b)のように着座を検知して人体の行動を追跡し、的確な制御を行っていた。
これにより、トイレを使用する意思のある人物に対して、人体検知手段の信号に連動して自動で便ふたおよび便座の開閉を行うことが出来る。その為、例えば工事現場等で手を汚した人物がトイレを使用する、あるいは便ふたに小水の飛び散り等の汚れが付着している等の際にも、手を汚すことなく用を足すことが出来て衛生的である。また、身体の不自由な人物に対しても、便ふたを開閉するという動作を自動で行うことにより、腰など身体への負担をなくすことが出来る。
【0003】
【特許文献1】
特許第3201715号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記した従来の便座装置では、第一の人体検知手段、第二の人体検知手段および着座検知手段が便座装置の各位置にばらばらに取り付けられており、検知手段の取り付け部材や検知手段から投光される光を透過させる検知窓等、検知手段に備わるべき部材も第一の人体検知手段、第二の人体検知手段および着座検知手段に対して個々に配置しなければならず、その為、収納スペースが広がり、部品点数も増大し、製作コストも高くなるという問題があった。
【0005】
そこで本発明では、便座装置において上記課題を解決すること、つまり、第一の人体検知手段、第二の人体検知手段および着座検知手段を一箇所にまとめて省スペース化すると共に部品点数を低減し、製作コストをも低減することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段および作用、効果】
請求項1記載の発明における便座装置は、便ふた、便座、及び該便ふたと該便座の開閉を支持するケーシングを備えた便座装置において、前記便ふたが閉じられた状態において便座装置の前方上方の人体を検知する第一の人体検知手段と、人体が該便座に着座していることを検知する着座検知手段と、前記便座が開かれた状態において便座装置の前方上方の人体を検知する第二の人体検知手段とを一体化した検知手段構造体を備えたことを特徴とする。
これにより、第一の人体検知手段、第二の人体検知手段および着座検知手段の三つを一体として、三つの検知手段を一つの検知窓に一体として取り付けることが出来るので、各検知手段毎につき検知窓を必要とせず、省スペース化を図ることが出来る。また、検知手段と検知窓との位置関係のバラツキに影響を受け易い検知性能のバラツキを抑えることが出来る。また、部品点数も少なくて済むので、製作のコストを低減することが出来る。
なお、一体化するには、本実施の形態にて詳説する単体の検知手段を検知窓のごとき別部品に組み込むセンサ組品のような構造の他、一つの検知手段に他の検知手段を連結して一体化する構造、樹脂一体成形品に各検知手段の投受光機構部を組み込んで一体物とする構造など、種々の構造で達成することが出来る。
【0007】
請求項2記載の発明における便座装置は、便座、及び該便座の開閉を支持するケーシングを備えた便座装置において、前記便座が閉じられた状態において便座装置の前方上方の人体を検知する第一の人体検知手段と、人体が該便座に着座していることを検知する着座検知手段と、該便座が開かれた状態において便座装置の前方上方の人体を検知する第二の人体検知手段とを一体化した検知手段構造体を備えたことを特徴とする。
これにより、福祉設備の取り付けなどのために便ふたを有しない便座装置であっても、請求項1と同等の効果を得ることが出来る。
【0008】
請求項3記載の発明における便座装置は、請求項1,2の検知手段構造体を、前記第一の人体検知手段を上段に、第二の人体検知手段を下段に、着座検知手段を中段に配置したことを特徴とする。
これにより、便ふたおよび便座が閉状態の時には上段に配置した第一の人体検知手段が便ふたの上部を通して便座装置の前方上方の人体を検知し、便ふたが開状態で便座が閉状態の時には中段に配置した着座検知手段が便ふたと便座の間を通して着座の状態を検知し、便ふたおよび便座が開状態の時には下段に配置した第二の人体検知手段が便座の下部を通して便座装置の前方上方の人体を検知することが出来る。また、簡単な構造で複数の検知手段の一体化を具現化することが出来る。
【0009】
請求項4記載の発明における便座装置は、前記検知手段構造体は、前記第一の人体検知手段、第二の人体検知手段、着座検知手段を取り付け部材に組み込むことで一体化された組品であることを特徴とする。
これによれば、一つの取り付け部材に複数の検知手段を取り付けるので、各検知手段の検知性能にバラツキが出るのを抑えることが出来る。
【0010】
請求項5記載の発明における便座装置は、前記取り付け部材は、各検知手段からの投光が透過する検知窓と一体であることを特徴とする。
これにより、検知手段と検知窓とを一体として、検知手段構造体を簡易な構造とすることが出来る。
【0011】
請求項6記載の発明における便座装置は、前記検知手段構造体を、該便座装置本体のケーシング前面に配置したことを特徴とする。
これにより、スッキリ且つコンパクトで美しい袖なしのデザインあるいはローシルエットデザインをした便座装置に対しても請求項1の効果を適用出来る。
【0012】
請求項7記載の発明における便座装置は、前記第一の人体検知手段を前記便ふたと同じ高さ乃至下方に配置したことを特徴とする。
これにより、スッキリ且つコンパクトで美しいローシルエットデザインをした便座装置に対して請求項1の効果を適用出来る。
【0013】
請求項8記載の発明における便座装置は、前記第一の人体検知手段を前記便ふた乃至前記便座の回動中心よりも後方に配置したことを特徴とする。
これにより、便ふたおよび便座よりも下方に配置した人体検知手段が、便ふたおよび便座の外観を損なうことなく、閉じられた状態にある便ふたおよび便座に遮られることなく、便座装置の前方上方に赤外線を放つことが出来、便器先端付近の人体を検知することが出来る。
【0014】
請求項9記載の発明における便座装置は、前記第一の人体検知手段および前記第二の人体検知手段を反射型の光電測距センサにより構成したことを特徴とする。
これにより、便座装置に対して使用者がどの程度近づいているのかを認識することが出来、よって使用者のトイレ使用の意思を判断することが出来る。
【0015】
請求項10記載の発明における便座装置は、前記第一の人体検知手段と前記第二の人体検知手段が同一構造であることを特徴とする。
これにより、同金型、同生産ラインにて製作した人体検知手段を第一および第二の人体検知手段に適用出来る為、金型や生産ラインも一つで済み、コストを低減出来る。
【0016】
請求項11記載の発明における便座装置は、前記着座検知手段を反射型の光電測距センサにより構成したことを特徴とする。
これにより、着座の意思を的確に判断することが出来る。
【0017】
請求項12記載の発明における便座装置は、前記検知窓の表面を前記ケーシングの表面よりも前記便座装置本体内部に凹ませた凹形状とすることを特徴とする。
これにより、例えば便ふたや便座の後端が、検知窓を含めたケーシング表面と、ある一定のクリアランスを設けて設計しても、便ふたや便座の自重などにより経年変化してクリアランスが無くなってしまい、便ふたや便座の開閉時に便ふたや便座の後端とケーシングの表面が接触してしまう場合でも、検知窓はケーシング表面よりも便座装置本体内部に凹んでいる為、検知窓が便ふたや便座の後端に接触し、傷が付くことを防ぐことが出来るので、人体検知手段あるいは着座検知手段の性能を損なうことなく確実に人体あるいは着座を検知することが出来る。
【0018】
請求項13記載の発明における便座装置は、少なくとも前記検知窓における前記着座検知手段の前方を前記ケーシング前面よりも前記便座装置本体内部に前記着座検知手段の検知出来る最近接距離以上凹ませた凹形状とすることを特徴とする。
検知窓に衣類が被った場合等、近点検知性能によっては衣類を検知しない場合があるが、これにより、ケーシング前面に衣類が被った場合でも、検知窓とケーシング前面を凹形状によって着座検知手段の検知出来る最近接距離以上隔てている為、検知窓に衣類が被ることはほとんどなく、確実に人体の着座を検知することが出来る。
【0019】
請求項14記載の発明における便座装置は、前記凹形状は、前記便ふたが閉位置にある状態における便ふた後端縁よりも下に配置したことを特徴とする。
これにより、便ふたおよび便座が閉状態にて人がトイレに入室する際に、凹形状が便ふたの下に隠れている為、デザイン性を損なうことなく確実に人体の着座を検知することが出来る。
【0020】
請求項15記載の発明における便座装置は、前記検知手段構造体には、投光レンズと前記検知窓までの投光空間と、受光レンズと該検知窓までの受光空間を隔てる遮光板を設け、前記検知窓は可視光遮断材であり前記遮光板は遮光材を用いた二色成形であるとし、前記遮光板は前記検知窓の内部にまで貫通させたことを特徴とする。
これにより、投光された赤外線が、投光空間から受光空間に漏れず、また、センサ窓に付着した水滴やごみによって乱反射して受光空間に到達することも無くなるので、誤検知を防ぐことが出来る。
【0021】
請求項16記載の発明における便座装置は、前記第一の人体検知手段乃至前記着座検知手段乃至前記第二の人体検知手段の検知領域の一部に干渉するように前記検知窓の一部に遮光材を配置したことを特徴とする。
これにより、第一の人体検知手段あるいは着座検知手段あるいは第二の人体検知手段の検知領域を狭めることで、検知領域と便ふたおよび便座の干渉を回避することが出来る。
【0022】
請求項17記載の発明における便座装置は、前記検知手段構造体であって前記第一の人体検知手段の上部にかさを設け、前記かさで前記第一の人体検知手段および前記着座検知手段および前記第二の人体検知手段を覆い、且つ前記かさの最下位置を前記第一の人体検知手段および前記着座検知手段および前記第二の人体検知手段よりも突出させたことを特徴とする。
これにより、例えば便座装置を掃除した際に検知窓の上方から水が入り込んだ場合や便座装置内部の結露水が検知手段の上方より落ちてきても、検知手段の被水を防ぐことが出来、検知手段の故障を防ぐことが出来る。
【0023】
請求項18記載の発明における便座装置は、第一の人体検知手段と前記着座検知手段と前記第二の人体検知手段を前記取り付け部材にスナップフィットで取り付けることを特徴とする。
これにより、検知窓と検知手段を別段の締結部材を用いずに簡単に締結出来る為、締結部材の部品点数も省け、コストを低減出来る。
【0024】
請求項19記載の発明における便座装置は、前記第一の人体検知手段と前記着座検知手段と前記第二の人体検知手段を前記取り付け部材にスナップフィットで取り付ける際の嵌合部となるスナップフィット爪部を、前記第一の人体検知手段と前記着座検知手段と前記第二の人体検知手段それぞれの側面に最低二ヶ所設け、且つ前記スナップフィット爪部の形状を異ならせたことを特徴とする。
これにより、中心より略対称の形状をした検知手段を取り付け部材に取り付ける際の誤組立を防止することが出来る。
【0025】
請求項20記載の発明における便座装置は、前記第一の人体検知手段と前記着座検知手段と前記第二の人体検知手段を、水平角を同一にし、仰角を任意の角度に配置したことを特徴とする。
これにより、取り付け部材を成形する際に、検知手段の前方と後方に型が抜ける構造とすることが出来る。その上で、スライドにより各取り付け部材のスナップフィット爪嵌合穴を形成することにより、各検知手段の目的に応じた照射方向に対して自由に検知手段を配置することが出来る。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の具体的な実施例を、図1乃至図15に基づいて詳細に説明する。
【0027】
図1に示すようなローシルエットであって左右に袖の無いデザインの便座装置1において、便ふた2および便座3の各開閉状態における各センサの投光状態について説明する。
まず、図2のように便ふた2および便座3が閉じた状態においては、第一の人体検知センサ4の赤外線4−aが閉じている便ふた2の上部を通過して便座装置1の前方上方に投光しており、人体の用便を待機する。人体が用便を足そうとして便座装置1にある一定の距離以内に近づき第一の人体検知センサ4の検知範囲内に入り込むと、第一の人体検知センサ4が人体を検知して、便ふた2を自動で開く。次に、図3のように便ふた2が開状態、便座3が閉状態においては、便ふた2の下部と便座3の上部の間から第一の人体検知センサ4の赤外線4−aおよび着座センサ5の赤外線5−aを投光して、人体の着座の有無を検知する。人体の着座を検知すると同時または後に便座装置1の制御を可能とする。次に、第一の場合として、人体が便座装置1に着座した場合には、着座センサ5が人体を検知する。人体が用便を終えて離座することで、まず着座センサ5が非検知となり、さらに人体が便座装置1から離れることで第一の人体検知センサ4も非検知となるので、その後に便ふた2を自動で閉める。また、第二の場合として、人体が立小便をする場合には、図4のように便座3も開かれることになるので、便ふた2および便座3の下部を通過して便座装置1の前方上方に第二の人体検知センサ6の赤外線6−aを投光して便座装置1前の人体を検知する。人体の小用が終わり人体が便座装置1から離れて第二の人体検知センサ6が非検知となった後に便ふた2および便座3を自動で閉じる。
【0028】
次に、第一の人体検知センサ4、着座センサ5、第二の人体検知センサ6およびセンサ窓7で構成するセンサ組品8に関して、各センサの配置およびセンサ窓7の形状について説明する。
センサ組品8は図1の便座装置1におけるところのケーシング前面9に配置している。センサ組品8中心の断面図を図5に示す。各センサは、上段に第一の人体検知センサ4、中段に着座センサ5、下段に第二の人体検知センサ6を三段重ねにして配置し、センサ窓7とはスナップフィット固定による一体で構成している。
便ふた2および便座3が閉状態では、図2のように第一の人体検知センサ4の赤外線4−aを閉じている便ふた2の上部を通過して便座装置1の前方上方に投光する。また、便ふた2が開状態、便座3が閉状態では、図3のように便ふた2と便座3の間から第一の人体検知センサ4の赤外線4−aおよび着座センサ5の赤外線5−aを投光する。さらに、便ふた2および便座3が開状態では図4のように便ふた2および便座3の下部を通過して便座装置1の前方上方に第二の人体検知センサ6の赤外線6−aを投光する。
【0029】
次に、センサの構成について、図6を用いて説明する。センサは図6のように反射型の光電測距センサを用いており、発光素子10、PSD素子11、回路基板12及びそれらを覆う外郭ケース13で構成され、発光素子10及びPSD素子11の前面にはそれぞれ投光レンズ10−a、受光レンズ11−aが配置されている。またセンサはセンサ窓7から奥まって配置しており、その空間には発光素子10からの光が直接PSD素子11に入らないように遮光板14が設けられている。発光素子10より投光された赤外線が検知対象物で反射した光をPSD素子11が検知し、センサと検知対象物の距離を測定する。
【0030】
このようにして、トイレを使用する意思のある人物に対して、各センサの検知信号に連動して便ふた2および便座3が自動で開閉することにより、例えば工事現場等で手を汚した人物がトイレを使用する、あるいは便ふた2に小水の飛び散り等の汚れが付着している等の際にも、手を汚すことなく用を足すことが出来て衛生的である。また、身体の不自由な人物に対しても、便ふた2を持ち上げるという動作を自動で行うことにより、腰など身体への負担をなくすことが出来る。
【0031】
さて、本実施例の便座装置1においては、上段に第一の人体検知センサ4、中段に着座センサ5、下段に第二の人体検知センサ6を三段重ねに配置しており、便ふた2および便座3の各開閉状態に対して目的に適う投光を行うことが出来る。また、センサ窓7と各センサを一体とすることで、各センサとセンサ窓7のガタツキが小さく、各センサから投光される赤外線の方向のバラツキを低減出来て性能を確保することが出来る。さらに、三つのセンサを一つのセンサ窓7に一体として取り付けることで、各センサ毎につきセンサ窓を必要とせず、省スペース化を図ることが出来る。また、部品点数も少なくて済むので、製作のコストを低減することが出来る。
【0032】
ここで、本実施例では、便ふた2を備えた便座装置1としているが、例えば背もたれ等の福祉設備設置に伴い便ふた2を便座装置1から取り外した状態でも、上記効果を得ることが出来る。
【0033】
また、本実施例ではセンサ組品8を便座装置1のケーシング前面9に配置しており、これは例えば本実施例のような袖なしデザインやローシルエットデザインを有する便座装置に対して、上記効果を得ることが出来る。
【0034】
ここで、センサ組品8の上段に配置した第一の人体検知センサ4を、図2(b)のように閉状態にある便ふた2の後端縁2−aよりも下に配置しており、これは例えば本実施例のようなローシルエットデザインを有する便座装置に対して、上記効果を得ることが出来る。
【0035】
また、第一の人体検知センサ4を、便ふた2および便座3の回動中心15よりも後部に配置している。図7(a)のように、第一の人体検知センサ4を、便ふた2および便座3の回動中心15よりも後部に配置した場合には、赤外線4−aを便ふた後端縁2−aの上方に通すことが出来る。一方で、図7(b)のように、第一の人体検知センサ4を、便ふた2および便座3の回動中心15よりも前部に配置した場合には、便座装置1の前側上方を照射しようとすると便ふた後端部2−aが回避出来ず、赤外線4−aを通すために便ふた2の後端部に切り欠き16を入れる等の工夫が必要であり、この場合、外観上不恰好となってしまう。その為、第一の人体検知センサ4を、便ふた2および便座3の回動中心15よりも後部に配置するとよい。
【0036】
しかし、上記配置としても、便ふた2と便座3が所要の位置にある場合にデザイン収納上各センサの検知領域の一部が便ふた2乃至便座3に干渉してしまう場合がある。例えば便ふた2が開状態で便座3が閉状態にある場合にデザイン収納上着座センサ5の検知領域の一部が便ふたの後端縁2−a乃至便座の後端縁3−aに干渉してしまう場合を考える。その時には図8のように着座センサ5の検知領域の一部に干渉するようにセンサ窓7の一部に遮光部材7−aを配置してもよい。これにより、検知領域が便ふたの後端縁2−a乃至便座の後端縁3−aと干渉しないよう、センサ窓7の一部に遮光部材7−aを配置して着座センサ5の検知領域を狭めることで、検知領域と便ふたの後端縁2−a乃至便座の後端縁3−aとの干渉を回避することが出来る。これは一例であるが、便ふた2と便座3がその他の所要の位置にある場合にも同様に適用出来る。
【0037】
第一の人体検知センサ4、着座センサ5や第二の人体検知センサ6としては人体の距離を検知することの可能な反射型の光電測距センサがよい。例えば光電光量式センサや焦電センサでは、便座装置1本体と人体の距離が不安定であり、例えばトイレ清掃時やタオル、トイレットペーパーの交換等、用足し以外の目的でトイレに入室した際にも便ふた2および便座3が不本意にも自動で開いてしまう等の不都合が考えられる。一方で、センサとして光電測距式のセンサを用いることで、便座装置1本体と人体の距離をセンサで把握し、用足しに必要であると設定した便座装置1と人体との距離以内である場合のみ、入室者のトイレ使用の意思あるいは着座の意思があると判断して便ふた2および便座3を自動で開閉することが出来る。
【0038】
ここで、第一の人体検知センサ4と第二の人体検知センサ6は同種のものであるほうが望ましい。これにより、同金型、同生産ラインにて製作した人体検知センサを第一の人体検知センサ4および第二の人体検知センサ6に適用出来る為、金型や生産ラインも一つで済み、コストを低減することが出来る。
【0039】
ここで、センサ窓7の表面はケーシング前面9よりも便座装置1本体内部に凹ませている。例えば図9(a)のように、便ふた後端縁2−aと、センサ窓7を含むケーシング前面9に、一定のクリアランスを設けた設計において、便ふた2の自重により便ふた2の回動中心15が経年とともに降下した場合等において、図9(b)のように便ふた後端縁2−aとケーシング前面9のクリアランスが無くなってしまい、両者が接触してしまうことが考えられる。このような場合、図9(c)のようにセンサ窓7がケーシング前面9と面一である若しくはセンサ窓7がケーシング前面9よりも突出しているとなると、便ふた後端縁2−aがセンサ窓7と接触してしまい、センサ窓7に傷が付くことで、各センサの性能を大きく損なうことになる。そこで、センサ窓7を図9(d)のようにケーシング前面9よりも奥めて配置しておけば、便ふた後端縁2−aが接触するのはケーシング前面9となり、センサ窓7との接触を避けることが出来、センサ窓7に傷が付かない為、各センサの性能を損なうことなく確実に人体あるいは着座を検知することが出来る。
【0040】
また、センサ窓7の着座センサ5前部に図5のように便座装置1本体のケーシング前面9よりも凹ませた凹部17を設けている。光電測距センサは検知距離において上限と下限を持つ為、検知対象物の色や材質によっては、センサ窓7と検知対象物の距離が検知可能距離下限以下である場合には検知対象物を検知することが出来ない場合がある。この為、本実施例のようにセンサ組品8をケーシング前面9に配置した状況において人体が便座装置1に着座した場合には、人体が着用している衣類等が便座装置1本体のケーシング前面9に被ってしまい、センサ窓7と検知対象物である衣類が密着することで、衣類を検知出来ない場合がある。しかし本実施例のようにセンサ窓7の着座センサ5前部を便座装置1本体のケーシング前面9よりも凹ますことによってセンサ窓7と衣類の密着を防ぐことにより、センサ窓7と衣類の距離を検知可能距離下限以上に確保することが出来、人体の着座を確実に検知して誤動作を防止することが出来る。この場合、センサ窓7を凹ませている為、凹部17に衣類が侵入してしまうことも考えられるので、センサ窓7の凹ます距離は衣類の浸入想定距離も考慮して設定することが望ましい。また、センサ窓7の着座センサ5前部を凹ますことにより、便座装置1の外観が損なわれることが考えられる。その為本実施例では、図10のように凹部17の上端17−aを、閉状態にある便ふた2の後端縁2−aよりも下に配置している。これにより、少なくとも便ふた2および便座3が閉状態にある場合に人体がトイレに入室しても、凹部17が便ふた2に隠れる為、外観上の不恰好さを防ぐことが出来る。
【0041】
また、センサ窓7は可視光遮断材であり、投光レンズ10−aとセンサ窓7までの投光空間10−bと、受光レンズ11−aとセンサ窓7までの受光空間11−bとを隔てる遮光板14、および取り付け部材18は遮光材を用いた二色成形であるとしている。図11のように、センサ窓7を可視光遮断材とし、遮光板14および取り付け部材18を遮光材とした二色成形とすることにより、投光空間10−b、受光空間11−bおよび外部での赤外線の行き来が無くなる為、誤検知を防ぐことが出来る。
【0042】
さらに遮光板14はセンサ窓7の内部にまで貫通させている。遮光板14がセンサ窓7を貫通していない場合、図12(a)のように投光された赤外線がセンサ窓7に付着した水滴やごみによってセンサ窓7内で乱反射して受光空間11−bに到達してしまい、誤検知して誤動作を招く恐れがある。しかし図12(b)のように遮光板14をセンサ窓7に貫通させることで、投光された赤外線がセンサ窓7内で乱反射して受光空間11−bに到達することを防ぐことが出来るので、誤検知を防ぐことが出来る。
【0043】
なお、取り付け部材18において上段に配置した第一の人体検知センサ4の上部に図13のようにかさ19を設け、かさ最下位置19−aの真下には第一の人体検知センサ4、着座センサ5および第二の人体検知センサ6を配置しないように配置している。これにより、例えば便座装置1本体内部の結露水や小水の飛び散りが便座本体1内部に侵入した場合等にセンサ組品8上部から液体が滴った場合でも、液体がかさ19に滴下してかさ最下位置19−aまで伝い、かさ最下位置19−aより真下に滴下するので、液体が各センサに被水することがなく、各センサの故障を防ぐことが出来る。
【0044】
ここで、本実施例では図14(b)のようにセンサ窓7と一体で成形したセンサ取り付け部材18に図14(a)のような各センサをスナップフィットで取り付ける構造としている。これにより、別途締結部材を用いずにセンサ窓7と各センサを簡単に一体化することが出来る。その為、各センサとセンサ窓7のガタツキが小さく、各センサから投光される赤外線の方向のバラツキを低減出来て性能を確保することを可能にする。また、三つのセンサを一つの取り付け部材18およびセンサ窓7に一体として取り付けることで、各センサ毎につき取り付け部材およびセンサ窓を必要とせず、省スペース化を図ることを可能にする。また、部品点数も少なくて済むので、製作のコストを低減することを可能にする。また、スナップフィット爪20およびスナップフィット穴21は各センサの側面左右および取り付け部材18の左右側面に設けているが、この時、左右のスナップフィット爪20およびスナップフィット穴21の形状は図14のように異ならせることが望ましい。これにより、センサ組品8の組立時にセンサの上下を逆にして取り付けてしまう等の誤組立を防止することが出来、性能を確保することが出来る。あるいは各センサの裏面に刻印を配置し、検査工程の中で刻印の向きを確認することによって誤組立を防止してもよい。
【0045】
また、本実施例では各センサにおけるところの便座装置1の前後方向からの左右への角度を示す水平角は同一としている。これにより、図15(a)のようにセンサ取り付け部材18を水平角方向に揃えることが出来、金型構成上、センサ窓7とセンサ取り付け部材18の一体成形をセンサ取り付け部材18と同一の方向に簡単に型抜きを行うことが出来る。その際各センサにおけるところの便座装置1の前後方向からの上方への角度を示す仰角については、センサ取り付け部材18に対して垂直方向へのスライドにて図15(b)のように各センサの仰角に対応したスナップフィット穴21を型抜きし、また、各センサの前面で位置決めする為の位置決めリブ22を図14(b)のようにセンサ窓7裏側に設けることで、各センサの仰角を照射目的に応じて自由に設定することが出来る。
【0046】
さらに、本実施例では各センサの検知に対して、便ふた2および便座3を自動で開閉することを念頭に置いているが、その他にも便座装置1本体の人体を検知することにより、トイレ環境を制御してもよい。これにより、トイレ入室時に便座装置に近づくだけで、例えば換気、脱臭、節電解除、照明点灯、暖房、冷房、音響等の便利な、快適な機能を作動させることが出来る。
【0047】
さらに、また、便座装置1の制御は着座センサ5が人体の着座を検知した後に制御可能とすることが望ましい。例えばトイレ掃除の際に暖房便座の設定温度や衛生洗浄便座の吐水ボタンなどを間違えて押してしまっても、着座検知による用便の意思が無い限り便座装置1を作動させないことで誤操作を防ぐことが出来、安全性を保つことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の便座装置の外観図である。
【図2】本発明の便座装置における便ふたおよび便座が閉状態であるときの投光の様子を示す外観図(a)と、その時のセンサ断面図(b)である。
【図3】本発明の便座装置における便ふたが開状態であり便座が閉状態であるときの投光の様子を示す外観図(a)と、その時のセンサ断面図(b)である。
【図4】本発明の便座装置における便ふたおよび便座が開状態であるときの投光の様子を示す外観図(a)と、その時のセンサ断面図(b)である。
【図5】本発明の便座装置のセンサ組品の断面図である。
【図6】光量測距センサの構成を示す図である。
【図7】本発明の便座装置の前後に関するセンサ配置を説明する図である。
【図8】本発明のセンサ組品において、センサ窓に遮光部材を配置した時の検知領域と遮光部材によって遮光される領域を示した模式図の断面図である。
【図9】本発明のセンサ窓およびケーシング前面と便ふた後端の接触を示す断面図である。
【図10】本発明の便座装置のセンサ組品とその近傍の断面図である。
【図11】本発明の便座装置のセンサ窓と取り付け部材および遮光板の二色成形の各部を色分けした図である。
【図12】本発明の便座装置のセンサ組品の遮光板とセンサ窓の配置を示した図である。
【図13】本発明のセンサ組品の側面図である。
【図14】センサの正面図(a)と本発明のセンサ組品の後斜視図(b)である。
【図15】本発明のセンサ組品を上から見た図(a)および左側面から見た図(b)である。
【図16】従来の便座装置のセンサ配置箇所を示す図である。
【符号の説明】
1: 便座装置
2: 便ふた
3: 便座
4: 第一の人体検知センサ
5: 着座センサ
6: 第二の人体検知センサ
7: センサ窓
8: センサ組品
9: ケーシング前面
10: 発光素子
11: PSD素子
12: 回路基板
13: 外郭ケース
14: 遮光板
15: 回動中心
16: 切り欠き
17: 凹部
18: 取り付け部材
19: かさ
20: スナップフィット爪
21: スナップフィット穴
22: 位置決めリブ




 

 


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