人体局部洗浄装置
【課題】制御要素を配設した袖部を有していなくても、人体を検出して便座及び／または便蓋の自動開閉を行うことができること。
【解決手段】人体を検出する検知センサ８は、便蓋６または便座４の前方に取付けられ、その垂直平面の検出領域が便蓋６または便座４を閉じた状態で略水平方向をその検出範囲に含むα角度範囲とし、便蓋６または便座４をθ角度回動して開放するとき、その重力方向を一定として、その検出角度範囲を便蓋６または便座４を閉じた状態と同一としたものである。
【解決手段】人体を検出する検知センサ８は、便蓋６または便座４の前方に取付けられ、その垂直平面の検出領域が便蓋６または便座４を閉じた状態で略水平方向をその検出範囲に含むα角度範囲とし、便蓋６または便座４をθ角度回動して開放するとき、その重力方向を一定として、その検出角度範囲を便蓋６または便座４を閉じた状態と同一としたものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水洗便器に設置される人体局部洗浄装置に関し、特に、人体を検出して便座、便蓋の自動開閉を行う人体局部洗浄装置の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の人体局部洗浄装置として特許文献１の発明がある。特許文献１の人体局部洗浄装置は、前方側及び後方側に夫々座面部及びボックス部を一体的に設けた便座ユニットと、前記ボックス部の内部に収容された洗浄機構その他の機構部とを備え、前記ボックス部を便器リム面の後部に固定されたブラケットの所定高さの位置に枢支したとき、前記便座ユニットが、前記座面部が前記便器リム面上に載置される閉位置と前記座面部が前記便器リム面に対して直角若しくは鈍角をなす開位置との間を回動変移されるようにし、更には、前記座面部を覆う便蓋の後端部を前記ボックス部に、前記ボックス部の枢支位置と略同芯となるように枢支したものである。この構成によって、便座ユニットと便蓋とが共通の枢支点乃至は回動中心を持つことになるので、ボックス部の後方への回動の際、便蓋が勝手に後方に回動することがないので、操作性がよくなり、かつ、楽に操作できる。
【０００３】
また、従来の人体局部洗浄装置として特許文献２の発明がある。即ち、便器と、該便器上に配設された温水洗浄手段を有する本体と、該本体側部の袖部にスイッチボタン群が配設されたスイッチパネルと、便座と、人体検知センサとからなる人体局部洗浄装置において、前記袖部上面には袖部前方から後方にかけて高くなる段部が形成され、かつ、該段部前方には人体検知センサ収納部が形成され、該センサ収納部には人体検知センサが内蔵されているものである。この構成によって、操作部の視認性を損なうことなく、袖部に人体検知センサを配設することができ、かつ、センサ窓を床に対し垂直に近づけることにより、ホコリや水によるセンサ性能の低下を少なくするものである。
【特許文献１】特開２００５−２１３８７５
【特許文献２】特開平１１−１７２７４１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１の構造の人体局部洗浄装置において、特許文献２の人体検知機能を持たせて、便蓋や便座を自動開閉しようとするとき、特許文献１の構成の人体局部洗浄装置には制御要素を配設した袖部を有していないから、人体検知センサを便座及び便蓋を回動自在に機械的に支持する便座ユニット本体に配設することにならざるを得ない。
しかし、上記特許文献１の便座ユニット本体に人体検知センサを配設し、人体を検出したとき便座、便蓋のオート開閉を行う機能を持たせようとすると、便座や、便蓋を開放したとき、人体検知センサが便座や、便蓋に遮られ、それらの繰り返しの反射波でないと人体を検出することが困難となる。しかし、反射波による人体検知では、人体検知センサによる信頼性が低下する。
そこで回避策として、壁面または天井、床面に人体検知センサを配設することが考えられるが、配管等の別な工事が必要となり、トイレ室内が完成したものには施工が困難である。
【０００５】
また、図１１の人体局部洗浄装置を取付けた状態のトイレの側面の説明図に示すように構成することが考えられる。即ち、ロータンク２が上部に設置されている便器１には、回動自在に便座４が取付けられている。同様に、便座４の後部位置において、便蓋６が機械的に回動自在に取付けられている。したがって、便蓋６または便座４が閉じた常態下で前方に人体検知センサＳ1を配設し、また、便蓋６または便座４を開放した常態下で人体が検出できるように、便蓋６、便座４の下側に水平方向に人体の存在を確認する人体検知センサＳ2を配設する対応が考えられる。
ところが、図１１に示す人体検知センサＳ1及び人体検知センサＳ2の配設は、便座４と便蓋６の単独開閉の仕様から判断すると少なくとも２個以上のセンサが必要となり、使用するセンサのコスト高となり、また、センサの故障発生確率も高くなる。
【０００６】
そこで、この発明はかかる不具合を解決するためになされたもので、制御要素を配設した袖部を有していなくても、低コストで信頼性の高い人体検出を行い、かつ、便座及び／または便蓋の自動開閉を行うことができる人体局部洗浄装置の提供を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１にかかる人体局部洗浄装置は、便器の後部に装着され、前記便器の前方から接近する人体を検知する検知センサと、便座及び／または便蓋を定常状態位置から開放状態位置に、また、前記開放位置から定常状態位置に回動する駆動手段と、前記検知センサから検知信号を受けると前記駆動手段をして、前記便座及び／または前記便蓋を定常状態位置から開放状態位置に回動制御する制御手段とを具備し、前記便座及び前記便蓋の何れか一方を前記検知センサが取り付けられる被装着体となし、前記検知センサの垂直方向の検知角度αは、前記被装着体が定常状態位置から開放状態位置の何れの位置にあっても、水平方向を含むように設定されたものである。
上記便座、便蓋、駆動手段は、課題提起からすれば、一般に便座一体型と呼ばれる構成の人体局部洗浄装置を前提とし、袖部を有していない構成を意味するものであるが、本発明を実施するには、袖部を有しているものにも適用でき、便座一体型以外の構成にも適用できる。また、上記人体を検出する検知センサの検出領域が便座を閉じた状態で、略水平方向をその検出角度に含むα角度範囲は、床面に平行な水平方向を基準とすると、１１０〜１２０度程度の広角度センサである。便座を開放する角度θは、通常１１０±１０度程度である。したがって、α角度が１１０〜１２０度程度であれば、便座を開放しても略水平方向をその検出角度に含むことになる。そして、上記人体を検出する検知センサの設置箇所は、前方が望ましいが、必ずしもそれに限定されるものではなく、意匠性との兼ね合いで決定できる。更に、前記駆動手段は、公知の便座及び／または便蓋等の被装着体の開閉装置の使用が可能である。
なお、ここで検知センサの垂直方向の検知角度αとは、便器の前後の長さ方向の中央を垂直面で切断した平面を想定するものである。
そして、便座及び／または便蓋等の被装着体の定常状態位置とは、便器の開口側にある位置状態をいい、また、開放状態位置とは、便座及び／または便蓋等の被装着体が起立した状態にあることをいう。
【０００８】
請求項２にかかる人体局部洗浄装置の前記人体を検出する検知センサの検出角度のα角度と便座の回動角度のθ角度とは、α≧θとしたものである。
ここで、検知センサの検出角度のα角度と便座の回動角度のθ角度とをα≧θとしたものであるが、本発明を実施する場合、検知センサの検出角度のα角度と便座の回動角度のθ角度とは、便座の回動角度のθ角度が通常９０度以上回動するものであるから、検知センサの検出角度のα角度も９０度以上を意味するものである。
【０００９】
請求項３にかかる人体局部洗浄装置の前記人体を検出する検知センサの検出角度は、赤外線反射体によってその角度範囲を拡大させることもできる。ここで赤外線反射体は、赤外線を高効率で反射するアルミ等の材料で形成されておればよい。
【００１０】
請求項４にかかる人体局部洗浄装置は、便器の後部に装着され、前記便器の前方から接近する人体を検知する検知センサと、便座及び／または便蓋を定常状態位置から開放状態位置に、また、前記開放位置から定常状態位置に回動する駆動手段と、前記検知センサから検知信号を受けると前記駆動手段をして、前記便座及び／または前記便蓋を定常状態位置から開放状態位置に回動制御する制御手段とを具備する人体局部洗浄装置において、前記便座及び前記便蓋の何れか一方を前記検知センサが取り付けられる被装着体となし、前記検知センサの垂直方向の検知角度αは、前記被装着体が定常状態位置から開放状態位置の何れの位置にあっても、前記被装着体の回動角度に対応して前記検知センサに逆方向の回転を付与し、前記検知センサの垂直方向の検知角度αを略同一としたものである。
ここで、上記便座、便蓋、駆動手段は、課題提起からすれば、一般に便座一体型と呼ばれる構成の人体局部洗浄装置を前提とし、袖部を有していない構成を意味するものであるが、本発明を実施するには、袖部を有しているものにも適用でき、便座一体型以外の構成にも適用できる。また、前記駆動手段は、公知の便座及び／または便蓋等の被装着体の開閉装置の使用が可能である。そして、上記被装着体を回動して開放するとき、その回動角度に対応する逆方向の回転を付与するのは、上記被装着体の回動を検出してその検出値をもって検知センサの検知方向を修正する方法、同時に、被装着体の回動する信号と、逆の信号でもって検知センサの検知方向を修正する方法等が採用できる。具体的には、電気的または機械的に制御できる。
【００１１】
請求項５にかかる人体局部洗浄装置は、便器の後部に装着され、前記便器の前方から接近する人体を検知する検知センサと、便座及び／または便蓋を定常状態位置から開放状態位置に、また、前記開放位置から定常状態位置に回動する駆動手段と、前記検知センサから検知信号を受けると前記駆動手段をして、前記便座及び／または前記便蓋を定常状態位置から開放状態位置に回動制御する制御手段とを具備する人体局部洗浄装置において、前記便座及び前記便蓋の何れか一方を前記検知センサが取り付けられる被装着体となし、前記被装着体が定常状態位置から開放状態位置の何れの位置にあっても、前記検知センサの垂直方向の検知角度αは前記被装着体の回動角度に関係なく、その重力方向に依存する特定の方向とし、前記被装着体の検出角度範囲を前記被装着体の回動角度に左右されることなく略同一としたものである。
ここで、上記便座、便蓋、駆動手段は、課題提起からすれば、一般に便座一体型と呼ばれる構成の人体局部洗浄装置を前提とし、袖部を有していない構成を意味するものであるが、本発明を実施するには、袖部を有しているものにも適用でき、便座一体型以外の構成にも適用できる。また、前記駆動手段は、公知の便座及び／または便蓋等の被装着体の開閉装置の使用が可能である。そして、上記便座の前方に取付けられた人体を検出する検知センサの検出領域が被装着体を閉じた状態で、略水平方向をその検出領域に含むα角度範囲は、その重力方向を一定として、その重力方向に従って検出領域を被装着体を閉じた状態と同一とすべく軸支したものであるから、如何なる被装着体の回動位置においても、略水平方向をその検出角度に含む領域が検出領域となる。
【００１２】
請求項６にかかる人体局部洗浄装置の前記人体を検出する検知センサは、被装着体の前方に配設され、便座の厚みの略２／３以下の位置に配設したものである。ここで、便座の厚みの略２／３以下の位置であれば、人が便座に着座するときには、検知センサの配設箇所に気づくことなく使用できる確率を高くするものであるから、その程度は２／３以下の下方に限定すればするほど、気づくことなく使用可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の人体局部洗浄装置によれば、人体を検出する検知センサは、被装着体の前方に取付けられ、その垂直平面の検出領域が被装着体を閉じた状態で略水平方向をその検出角度に含むα角度範囲とし、また、前記被装着体をθ角度回動して開放した状態下においても、前記α角度範囲内に略水平方向を含む検出角度としたものであるから、被装着体を閉じた状態では、少なくとも、水平方向の情報によって人体を検出でき、被装着体を開いた状態でも水平方向の情報によって人体を検出でき、しかも、被装着体を開いた状態の水平方向は、床面から８０〜１００ｃｍ程度の位置の検出となるから、確実に人体の検出を行うことができる。そして、検知センサを複数個使用する必要性がない。
したがって、仮に、制御要素を配設した袖部を有していなくても、低コストで信頼性の高い人体検出を行い、かつ、便座及び／または便蓋等の被装着体の自動開閉を行うことができる。
【００１４】
請求項２の人体局部洗浄装置の前記人体を検出する検知センサの検出角度のα角度と被装着体の回動角度のθ角度とは、α≧θとしたものであるから、請求項１に記載の効果に加えて、被装着体の回動角度のθ角度よりも検知センサの検出角度のα角度が大きいから、被装着体を開いた状態の水平方向以下の角度までを検出領域とすることができ、確実に人体の検出を行うことができる。
【００１５】
請求項３の人体局部洗浄装置の前記人体を検出する検知センサの検出角度は、赤外線反射体によってその角度範囲を拡大させたものであるから、請求項１または請求項２に記載の効果に加えて、廉価に広角度センサが得られ、複数のセンサを用いることなく広い範囲の人体検出を行うことができる。
【００１６】
請求項４の人体局部洗浄装置の前記人体を検出する検知センサは、前記便蓋及び／または前記便座等の被装着体に取付けられ、その垂直平面の検出領域が前記被装着体を閉じた状態で略水平方向をその検出範囲に含むα角度範囲とし、前記被装着体を回動して開放するとき、その回動角度に対応する逆方向の回転を付与し、その検出角度範囲は前記被装着体を閉じた状態と同一としたものである。
したがって、被装着体がθ角度回動しても、略水平方向をその検出範囲に含む検知センサの検出領域は変化しないから、常に略水平方向をその検出範囲に含むα角度範囲の検出領域で検出することができる。
よって、仮に、制御要素を配設した袖部を有していなくても、低コストで信頼性の高い人体検出を行い、かつ、便座及び／または便蓋等の被装着体の自動開閉を行うことができる。
【００１７】
請求項５の人体局部洗浄装置は、人体を検出する検知センサが被装着体の前方に取付けられ、その垂直平面の検出領域が便座を閉じた状態で略水平方向をその検出範囲に含むα角度範囲とし、前記被装着体をθ角度回動して開放するとき、その重力方向を一定として、その検出角度範囲を被装着体が閉じた状態と同一の角度として軸支されている。即ち、被装着体はθ角度回動するが、その重力方向に対して、略水平方向をその検出範囲に含むα角度範囲は、重力方向が定まることにより、その重力方向に対して一義的に決定される人体を検出する検知センサの方向に設定することにより、被装着体の回動角度にかかわらず、常に略水平方向をその検出範囲に含むα角度範囲の検出領域で検出することができる。
したがって、仮に、制御要素を配設した袖部を有していなくても、低コストで信頼性の高い人体検出を行い、かつ、便座及び／または便蓋等の被装着体の自動開閉を行うことができる。
【００１８】
請求項６の人体局部洗浄装置の前記人体を検出する検知センサは、被装着体の前方に配設され、被装着体の厚みの略２／３以下の位置に配設したものであるから、請求項１乃至請求項５の何れか１つに記載の効果に加えて、通常の被装着体の開閉の使用状態では、検知センサの配設箇所を認識し難いから、それによる意匠性の低下を招くことがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
[実施の形態１]
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
なお、実施の形態２以降において、実施の形態１の部分と同一記号及び同一符号は、実施の形態１と同一または相当する機能を意味する部品であるから、ここでは重複する説明を省略する。
【００２０】
図１は本発明の実施の形態１における人体局部洗浄装置を取付けた状態のトイレの側面図である。また、図２は本発明の実施の形態１における人体局部洗浄装置の便蓋が閉じた状態の側面図、図３は本発明の実施の形態１における人体局部洗浄装置の便蓋を開けた状態の側面図、図４は本発明の実施の形態１における人体局部洗浄装置の便座を開けた状態の側面図である。そして、図５は本発明の実施の形態１における人体局部洗浄装置における検知センサの設置範囲を説明する平面図、図６は本発明の実施の形態１における人体局部洗浄装置における検知センサの設置状況を説明する平面図である。
【００２１】
図１乃至図６を用いて、本実施の形態１における人体局部洗浄装置について説明する。
洋式トイレ用として形成された便器１は、陶器で成形された公知の形態のものである。本実施の形態１で説明するものは、ロータンク２が便器１の上部に設置されている。便器１には、基体３がボルト３ａによって取付けられている。基体３に対しては、機械的に支軸５を中心に回動自在に便座４が取付けられている。同様に、便座４の後部位置において、便蓋６が機械的に回動自在に取付けられている。便蓋６は単独で便座４の開口を開閉することができ、また、便座４に被さった状態で便座４の動作によって回動することもできる。これら便座４と便蓋６は、公知の技術によって電気的制御によって開閉自在になっている。
【００２２】
図２は便蓋６が便座４の上に閉じた状態であり、図３は便蓋６を便座４から離して開けた状態であり、図４は便蓋６と便座４とを同時に開けた状態である。これら便蓋６と便座４の開閉制御については、公知であるからここではその説明を省略する。
本実施の形態の便座ユニット本体７は、便座４の後部位置に便蓋６を回動自在に機械的に軸支し、かつ、人体を検出する検知センサ８の出力によって図示しない制御回路の設定に従って、便座４及び／または便蓋６を回動制御する図示しない制御回路を内蔵するものであり、便座４と一体に連続して形成されている。
なお、本発明を実施する場合の便座ユニット本体７は、便座４の後部位置で便蓋６を回動自在に機械的に軸支するものであれば、便蓋６と一体に連続して形成されているか、否かを問うものではない。
【００２３】
便座４の前方には、赤外線が透過する透明体部分４１が形成されている。この透明部分は、便座４の厚みの２／３以下、好ましくは１／２以下に形成されている。そして、便座４の下面にまで至るものであり、広角度センサである焦電型の赤外線の検知センサ８がその内部の隔壁４ａに配設されている。検知センサ８から見れば、その垂直平面を想定する検出領域は、便座４を閉じた状態で略水平方向をその検出角度に含むα角度範囲としている。なお、理解のしやすさからここでは、これを水平から下方向にα角度範囲とすることとする。念のため、記載するが、本発明を実施する場合には、便座４を閉じた状態で略水平方向をその検出角度に含むα角度範囲とは、水平方向よりも上の角度を含むことを否定するものではない。
【００２４】
このα角度範囲は、通常、１００〜１２０度程度に設定される。なお、このα角度範囲は、現実に人体の検出可能な範囲を意味するものではなく、便座４が便器１の上に載置されている状態では、便器１の陰になり検出不可能な範囲も含む設計値である。
人がトイレに入退室したことを検知する赤外線の検知センサ８は、他の超音波、マイクロ波、光等のセンサとすることもできるが、発明者等の実験によれば、デザイン的にも、検出能力的にも、赤外線のセンサが好適であることが確認された。
【００２５】
また、便座４は便器１の上面に載置された状態からθ角度回動して開放した状態で便蓋６がその回動を停止し、便蓋６の回動制限によって便座４も停止する。このとき、便座４はθ角度回動したことになる。このことは、便器１の上面に載置された状態の便座４の水平面が、θ角度回動したことになり、その垂直平面を想定する検出領域は、θ−α〜θ角度の範囲となる。
そして、本実施の形態の人体局部洗浄装置では、便座４に人体を検出する検知センサ８を配設する事例で説明したが、本発明を実施する場合、同様にスペースを確保することにより、便蓋６に人体を検出する検知センサ８を配設することもできる。
【００２６】
即ち、本実施の形態１の人体局部洗浄装置は、便器１に取付けられる基体３と、基体３に対して回動自在に機械的に軸支された便座４と、便座４の後部位置において、便蓋６を回動自在に機械的に軸支すると共に、人体を検出する検知センサ８の出力によって便座４及び／または便蓋６を回動制御する制御回路を内蔵する便座４と一体に形成された便座ユニット本体７とを具備し、人体を検出する検知センサ８は、便蓋６または便座４の前方に取付けられ、その垂直平面の検出領域が便蓋６または便座４を閉じた状態で略水平方向をその検出角度に含むα角度範囲とし、便座４をθ角度回動して開放した状態で前記α角度範囲内に略水平方向を含む検出角度としたものである。
【００２７】
即ち、本実施の形態１の人体局部洗浄装置は、便器１の後部に装着され、便器１の前方から接近する人体を検知する検知センサ８と、便座４及び／または便蓋６を定常状態位置から開放状態位置に、また、前記開放位置から定常状態位置に支軸５を中心に回動する駆動手段と、検知センサ８から検知信号を受けると駆動手段をして、便座４及び／または便蓋６を定常状態位置から開放状態位置に回動制御する制御手段とを具備し、便座４及び便蓋６の何れか一方を検知センサ８が取り付けられる被装着体となし、検知センサ８の垂直方向の検知角度αは、前記被装着体が定常状態位置から開放状態位置の何れの位置にあっても、水平方向を含むように設定された構成の発明とすることができる。
したがって、人体を検出する検知センサ８は、便蓋６または便座４の前方に取付けられ、その垂直平面の検出領域が便蓋６または便座４を閉じた状態で略水平方向をその検出角度に含むα角度範囲とし、便座４をθ角度回動して開放した状態でα角度範囲内に略水平方向を含む検出角度としたことにより、検知センサ８は必ず人体を検出できる領域を、その検出領域とするものであるから、信頼性の高い人体の検出が行える。
【００２８】
発明者らは、念のため、人体を検出する検知センサ８が便座４及び便蓋６に設置できる範囲について検討した。検知センサ８の設置場所としては、上記実施の形態のように、便座４に設置したが、本発明を実施する場合には、便蓋６に設置しても同様の効果が得られることが確認され、更に、便座４及び便蓋６の前方のみに限定されることなく、意匠性において、設計自由度が制限されるものの、図６に示すように、その周辺部に配設しても同様の効果が得られることが確認された。しかし、意匠性を考慮すると便座４及び／または便蓋６の前方に配設することが望ましい。特に、便座４の前方に配設すると、そのスペースの確保、配線等の処理が簡単になるので望ましい。
【００２９】
[実施の形態２]
上記実施の形態では、検知センサ８に広角度センサを用いたが、それよりも狭い領域の検知センサとすることもできる。
図７は本発明の実施の形態２における人体局部洗浄装置を取付けた状態のトイレの側面から見た概略断面図である。
便器１に取付けられている基体３は、機械的に支軸５を堅固に回動しないように取付けている。支軸５には歯車２１が嵌め込まれていて、支軸５と歯車２１は一体に固定されている。また、人体を検知する赤外線の検知センサ８は、便座４の前方に軸支された支軸２２に直接、堅固に取付けられている。検知センサ８と図示しない制御回路とは、フレキシブル基板によって電気的に接続されている。また、支軸２２には歯車２３が嵌め込まれていて、支軸２２と歯車２３は一体に固定されている。そして、歯車２１と歯車２３とはタイミングベルト２４によって便座４の回動が伝達されるようになっている。
【００３０】
即ち、便座４を開閉すると、基体３に固定されている支軸５の歯車２１はそのままの状態を維持する。しかし、便座４の前方が移動すると歯車２１とタイミングベルト２４との噛み合いが変化する。便座４が開くとき、下方向の噛み合いが増加し、上方向の噛み合いが減少する。便座４が閉じるとき、下方向の噛み合いが減少し、上方向の噛み合いが増加する。そのタイミングベルト２４の変移は、歯車２３に伝達され、歯車２１と歯車２３との比が１対１のとき、歯車２３はタイミングベルト２４によって移動方向の回転が補完されるので、側面から見ると、便座４の開放角度に左右されることなく、便座４が水平状態にあるときから変化しない。
側面から見て歯車２３の回転が変化しない（歯車２３は現実には回転している）ことは、検知センサ８の検知角度も便座４が水平状態にあるときと変化しないことを意味し、常に、便器１の前方の人の存在を検知することができる。
本実施の形態では、タイミングベルト２４によって歯車２１と歯車２３とを連結したが、本発明を実施する場合には、歯車２１と歯車２３とを平板またはアームとし、それら平板の両端相互間をワイヤーで接続してもよい。いずれにせよ、便座４の回動角が歯車２３側の支軸２２の角度情報として使用できればよい。
【００３１】
このように、本実施の形態２の人体局部洗浄装置は、便器１に取付けられる基体３と、基体３に対して回動自在に機械的に軸支された便座４と、便座４の後部位置において、便蓋６を回動自在に機械的に軸支すると共に、人体を検出する検知センサ８の出力によって便座４及び／または便蓋６を回動制御する制御回路を内蔵する便座４と一体に形成された便座ユニット本体７とを具備し、人体を検出する検知センサ８は、便蓋６または便座４の前方に取付けられ、その垂直平面の検出領域が便蓋６または便座４を閉じた状態で略水平方向をその検出範囲に含むα角度範囲とし、便蓋６または便座４をθ角度回動して開放するとき、その回動角度に対応する逆方向の回転を付与し、その検出角度範囲を便蓋６または便座４を閉じた状態と同一としたものである。
【００３２】
即ち、本実施の形態２の人体局部洗浄装置は、便器１の後部に装着され、便器１の前方から接近する人体を検知する検知センサ８と、便座４及び／または便蓋６を定常状態位置から開放状態位置に、また、前記開放位置から定常状態位置に支軸５を中心に回動する駆動手段と、検知センサ８から検知信号を受けると駆動手段をして、便座４及び／または便蓋６を定常状態位置から開放状態位置に回動制御する制御手段とを具備し、便座４及び前記便蓋６の何れか一方を検知センサ８が取り付けられる被装着体となし、検知センサ８の垂直方向の検知角度αは、被装着体が定常状態位置から開放状態位置の何れの位置にあっても、前記被装着体の回動角度に対応して検知センサ８に逆方向の回転を付与し、検知センサ８の垂直方向の検知角度αを略同一とした構成の発明とすることができる。
【００３３】
[実施の形態３]
上記実施の形態２では、便蓋６または便座４をθ角度回動して開放するとき、その回動角度に対応する逆方向の回転を付与し、その検出角度範囲を便蓋６または便座４を閉じた状態と同一としたものであるが、この制御を電気的に行うこともできる。
図８は本発明の実施の形態３における人体局部洗浄装置の検知センサの構造の要部斜視図である。
【００３４】
便器１に取付けられている基体３は、機械的に支軸５を堅固に回動しないように取付けている。支軸５にはコード板３１が配設されていて、支軸５とコード板３１は一体に固定されている。コード板３１の周囲にはコード検出器３２が便座４に配設されており、便座４を回転させると、コード検出器３２が所定の角度毎にパルスを発生することになる。即ち、コード板３１とコード検出器３２は回転を検出するエンコーダ３０を構成し、便座４の回動角度をエンコーダ３０の出力として検出し、当該エンコーダ３０の出力を増幅して、パルスモータ３３の駆動に使用する。
【００３５】
パルスモータ３３の出力軸３６は、一端を軸受３４で軸支し、減速機構を解し介して、または減速機構を介すことなく出力し、その出力軸３６に人体を検知する検知センサ８が堅固に取付けられている。このパルスモータ３３の出力軸３６は、便座４の回動角度を検出するエンコーダ３０の出力と１対１となるように設定され、パルスモータ３３の出力に減速機構を介在させた場合には、エンコーダ３０の出力を逓倍することになる。
また、人体を検知する検知センサ８は、便座４の前方に軸支された出力軸３６に直接、堅固に取付けられている。検知センサ８と図示しない制御回路とは、フレキシブル基板３５によって電気的に接続されている。
即ち、便座４を開閉すると、基体３に固定されている支軸５のコード板３１はそのままの状態を維持する。しかし、便座４の前方が移動するとコード板３１とコード検出器３２との相対位置が変化する。その相対位置の変化は、コード検出器３２からのパルス出力の変化となり、エンコーダ３０の出力とパルスモータ３３との回転が１対１のとき、パルスモータ３３の出力の出力軸３６は便座４の開放角度に左右されることなく、便座４が水平状態にあるときから変化しない。
【００３６】
パルスモータ３３の出力軸３６の回転が変化しないことは、検知センサ８の検知角度も便座４が水平状態にあるときと変化しないことを意味し、常に、便器１の前方の人の存在を検知することができる。
本実施の形態では、エンコーダ３０の出力とパルスモータ３３とを連結したが、本発明を実施する場合には、エンコーダ３０の出力を特定の外部の制御回路からパルス数を入力して、パルスモータによって便座４を回動させ、同時にパルスモータ３３によって検知センサ８の位置を制御することもできる。いずれにせよ、便座４の回動角がパルスモータ３３の出力軸３６の角度情報として使用できればよい。
【００３７】
このように、本実施の形態３においては、便器１に取付けられる基体３と、基体３に対して回動自在に機械的に軸支された便座４と、便座４の後部位置において、便蓋６を回動自在に機械的に軸支すると共に、人体を検出する検知センサ８の出力によって便座４及び／または便蓋６を回動制御する制御回路を内蔵する便座４と一体に形成された便座ユニット本体７とを具備し、人体を検出する検知センサ８は、便蓋６または便座４の前方に取付けられ、その垂直平面の検出領域が便蓋６または便座４を閉じた状態で略水平方向をその検出範囲に含むα角度範囲とし、便蓋６または便座４をθ角度回動して開放するとき、その回動角度に対応する逆方向の回転を付与し、その検出角度範囲を便蓋６または便座４を閉じた状態と同一としたものである。
【００３８】
即ち、本実施の形態３の人体局部洗浄装置は、便器１の後部に装着され、便器１の前方から接近する人体を検知する検知センサ８と、便座４及び／または便蓋６を定常状態位置から開放状態位置に、また、前記開放位置から定常状態位置に支軸５を中心に回動する駆動手段と、検知センサ８から検知信号を受けると駆動手段をして、便座４及び／または便蓋６を定常状態位置から開放状態位置に回動制御する制御手段とを具備し、便座４及び前記便蓋６の何れか一方を検知センサ８が取り付けられる被装着体となし、検知センサ８の垂直方向の検知角度αは、被装着体が定常状態位置から開放状態位置の何れの位置にあっても、前記被装着体の回動角度に対応して検知センサ８に逆方向の回転を付与し、検知センサ８の垂直方向の検知角度αを略同一とした構成の発明とすることができる。
【００３９】
[実施の形態４]
上記実施の形態３では、便蓋６または便座４をθ角度回動して開放するとき、その回動角度に対応する逆方向の回転を付与し、その検出角度範囲を便蓋６または便座４を閉じた状態と同一としたものであるが、この制御を電気的、機械的制御を行うことなく実施することもできる。
図９は本発明の実施の形態４における人体局部洗浄装置の検知センサの構造の要部正面図である。
【００４０】
便座４の前方に軸支された回転軸４６は、一端を軸受４３で、他端を軸受４４で軸支し、その出力軸４６に人体を検知する赤外線の検知センサ８が堅固に取付けられている。この検知センサ８は、回転軸４６に対して重量部材４７に取付けられており、重量部材４７は検知センサ８及びフレキシブル基板４５によって回動が規制されるという影響力がないような重さの錘となっている。検知センサ８と図示しない制御回路とは、フレキシブル基板４５によって電気的に接続されている。
即ち、便座４を開閉すると、回転軸４６に固定されている重量部材４７は、その錘で重力方向の力の向きを維持する。このとき、軸受４３及び軸受４４と回転軸４６は、回転自在に接続されているから、便座４を開閉しても、重量部材４７の重力方向の力の向きを変更しない。即ち、検知センサ８は、便座４の開閉が行われても、便座４の開放角度に左右されることなく、検知センサ８の検知範囲は便座４が水平状態にあるときから変化しない。常に、便器１の前方の人の存在を検知することができる。
なお、本実施の形態では、回転軸４６に対して重量部材４７に取付けた形態で説明したが、本発明を実施する場合には、ヒンジとして回転軸４６をヒンジの軸とすることもできる。
【００４１】
このように、本実施の形態４においては、本実施の形態１の人体局部洗浄装置は、便器１に取付けられる基体３と、基体３に対して回動自在に機械的に軸支された便座４と、便座４の後部位置において、便蓋６を回動自在に機械的に軸支すると共に、人体を検出する検知センサ８の出力によって便座４及び／または便蓋６を回動制御する制御回路を内蔵する便座４と一体に形成された便座ユニット本体７とを具備し、人体を検出する検知センサ８は、便蓋６または便座４の前方に取付けられ、その垂直平面の検出領域が便蓋６または便座４を閉じた状態で略水平方向をその検出範囲に含むα角度範囲とし、便蓋６または便座４をθ角度回動して開放するとき、その重力方向を一定として、その検出角度範囲を便蓋６または便座４を閉じた状態と同一としたものである。
【００４２】
即ち、本実施の形態４の人体局部洗浄装置は、便器１の後部に装着され、便器１の前方から接近する人体を検知する検知センサ８と、便座４及び／または便蓋６を定常状態位置から開放状態位置に、また、前記開放位置から定常状態位置に支軸５を中心に回動する駆動手段と、検知センサ８から検知信号を受けると駆動手段をして、便座４及び／または便蓋６を定常状態位置から開放状態位置に回動制御する制御手段とを具備し、便座４及び便蓋６の何れか一方を検知センサ８が取り付けられる被装着体となし、前記被装着体が定常状態位置から開放状態位置の何れの位置にあっても、検知センサ８の垂直方向の検知角度αは前記被装着体の回動角度に関係なく、その重力方向に依存する特定の方向とし、前記被装着体の検出角度範囲を前記被装着体の回動角度に左右されることなく略同一とした構成の発明とすることができる。
【００４３】
人体を検出する検知センサ８は、便座４の前方に取付けられ、その垂直平面の検出領域が便座４を閉じた状態で略水平方向をその検出角度に含むα角度範囲とし、また、便座４をθ角度回動して開放した状態下においても、前記α角度範囲内に略水平方向を含む検出角度としたものであるから、便座４を閉じた状態では、少なくとも、水平方向の情報によって人体を検出でき、便座４を開いた状態でも水平方向の情報によって人体を検出でき、しかも、便座４を開いた状態の水平方向は、床面から８０〜１００ｃｍ程度の位置の検出となるから、確実に人体の検出を行うことができる。
また、上記実施の形態１の人体局部洗浄装置は、便座４に検知センサ８を配設する事例で説明したが、本発明を実施する場合には、便蓋６に配設することもできる。したがって、仮に、制御要素を配設した袖部を有していなくても、人体を検出して便座４及び／または便蓋６の信頼性の高い自動開閉を行うことができる。上記実施の形態２乃至４にも適用できることは当然である。
【００４４】
[実施の形態５]
上記実施の形態２乃至実施の形態４では、便蓋６または便座４を回動して開放するとき、その回動角度に対応する逆方向の回転を生じさせ、その検出角度範囲を便蓋６または便座４を閉じた状態と同一としたものであるが、検知センサの検知領域を拡大することにより、稼動部をなくして最も簡単に検出する構成を採用することができる。
図１０は本発明の実施の形態５における人体局部洗浄装置の検知センサの構造の取付け状態を示す要部断面図(ａ)、要部側面図（ｂ）、要部正面図（ｃ）である。
便座４の前方には、赤外線が透過する透明体部分４１が形成されている。この透明部分は、便座４の厚みの２／３以下に形成されている。そして、便座４の下面にまで至るものであり、広角度センサである焦電型の赤外線の検知センサ８が基台５１を介して、その内部に配設されている。基台５１は便座４の厚み内に、透明体部分４１の内側に空間を形成する隔壁４ａに接合されている。
【００４５】
検知センサ８の検出領域は、垂直方向の角度βの範囲である。そこで、赤外線反射体５０を焦電型の赤外線の検知センサ８が、その境界面５０ｃによって、正面から見て４０〜７０％が露出するように配設されている。便座４を閉じた状態で略水平方向をその検出角度に含むα角度範囲としている。即ち、検知センサ８はそれ自体の能力で、垂直方向の角度βの範囲については、赤外線反射体５０を配設しないときに比べて、４０〜７０％の検出出力を出すことになる。
なお、検知センサ８を取付けた基台５１と赤外線反射体５０とは、接続具５２によって所定の距離だけ離され、かつ、両者間は所定の角度を維持している。
また、検知センサ８の検出出力は、増幅器等によって増幅されるので、外乱と区別ができない程度の小出力でない限り問題とはならない。
【００４６】
赤外線反射体５０はプリズム状になっており、反射面５０ａ及び反射面５０ｂの反射により、検知センサ８の検出領域は、垂直方向の角度γの範囲となる。即ち、反射面５０ａ及び反射面５０ｂでは、検知センサ８の検出角度βが拡大する角度γの範囲となるように設定されている。したがって、検知センサ８の検出領域は、垂直方向の角度γの範囲となり、その出力は、赤外線反射体５０を配設しないときには検出不可能領域であるが、仮想比較すると、３０〜６０％の検出出力となる。
このように、上記実施の形態２乃至実施の形態４のように、便蓋６または便座４を回動して開放するとき、その回動角度に対応して逆方向の回転を生じさせなくとも、赤外線の検出方向の角度を拡大することによっても可能となる。
【００４７】
本実施の形態５の人体局部洗浄装置は、上記実施の形態１と同様、便器１に取付けられる基体３と、基体３に対して回動自在に機械的に軸支された便座４と、便座４または便座４に対して回動自在に機械的に軸支された便蓋６と、人体を検出する検知センサ８の出力によって便座４及び／または便蓋６を回動制御する図示しない制御回路を内蔵する便座４と一体に形成された便座ユニット本体７とを具備し、人体を検出する検知センサ８は、便蓋６または便座４に取付けられ、その垂直平面の検出領域が便蓋６または便座４を閉じた状態で略水平方向をその検出角度に含むγ（α＜γ）角度範囲とし、便座４をθ角度回動して開放した状態でγ（α＜γ）角度範囲内に略水平方向を含む検出角度とした発明の構成とすることができる。
【００４８】
このように、人体を検出する検知センサ８の検出角度は、赤外線反射体５０によって検知センサ８の検出角度βを、拡大する角度γの範囲となるよう拡大させて使用することもできる。
したがって、人体を検出する検知センサ８は、便蓋６または便座４の前方に取付けられ、その垂直平面の検出領域が便蓋６または便座４を閉じた状態で略水平方向をその検出角度に含むγ（α＜γ）角度範囲とし、便座４をθ角度回動して開放した状態でγ（α＜γ）角度範囲内に略水平方向を含む検出角度としたことにより、検知センサ８は必ず人体を検出できる領域を、その検出領域とするものであるから、信頼性の高い人体の検出が行える。
【００４９】
上記実施の形態２，３の人体局部洗浄装置は、便器１に取付けられる基体３と、基体３に対して回動自在に機械的に軸支された便座４と、便座４の後部位置において、便蓋６を回動自在に機械的に軸支すると共に、人体を検出する検知センサ８の出力によって便座４及び／または便蓋６を回動制御する制御回路を内蔵する便座４と一体に形成された便座ユニット本体７とを具備し、人体を検出する検知センサ８は、便蓋６または便座４の前方に取付けられ、その垂直平面の検出領域が便蓋６または便座４を閉じた状態で略水平方向をその検出範囲に含むα角度範囲とし、便蓋６または便座４を回動して開放するとき、その回動角度に対応する逆方向の回転を付与し、その検出角度範囲を便蓋６または便座４を閉じた状態と同一としたものである。
【００５０】
したがって、便座４または便蓋６がθ角度回動しても、略水平方向をその検出範囲に含む検知センサ８の検出領域は変化しないから、常に略水平方向をその検出範囲に含むα角度範囲の検出領域で検出することができる。故に、仮に、制御要素を配設した袖部を有していなくても、人体を検出して便座４及び／または便蓋６の信頼性の高い自動開閉を行うことができる。
【００５１】
また、上記実施の形態４の人体局部洗浄装置は、便器１に取付けられる基体３と、基体３に対して回動自在に機械的に軸支された便座４と、便座４の後部位置において、便蓋６を回動自在に機械的に軸支すると共に、人体を検出する検知センサ８の出力によって便座４及び／または便蓋６を回動制御する制御回路を内蔵する便座４と一体に形成された便座ユニット本体７とを具備し、人体を検出する検知センサ８は、便蓋６または便座４の前方に取付けられ、その垂直平面の検出領域が便蓋６または便座４を閉じた状態で略水平方向をその検出範囲に含むα角度範囲とし、便蓋６または便座４をθ角度回動して開放するとき、その重力方向を一定として、その検出角度範囲を便蓋６または便座４を閉じた状態と同一としたものである。
【００５２】
したがって、便座４はθ角度回動するが、その重力方向に対して、略水平方向をその検出範囲に含むα角度範囲は、重力方向が定まることにより、その重力方向に対して一義的に決定される人体を検出する検知センサ８の方向に設定することにより、便座４の回動角度にかかわらず、常に略水平方向をその検出範囲に含むα角度範囲の検出領域で検出することができる。故に、仮に、制御要素を配設した袖部を有していなくても、人体を検出して便座４及び／または便蓋６の信頼性の高い自動開閉を簡単な構造で行うことができる。
【００５３】
そして、本実施の形態１または実施の形態５の人体局部洗浄装置は、便器１に取付けられる基体３と、基体３に対して回動自在に機械的に軸支された便座４と、便座４の後部位置において、便蓋６を回動自在に機械的に軸支すると共に、人体を検出する検知センサ８の出力によって便座４及び／または便蓋６を回動制御する制御回路を内蔵する便座４と一体に形成された便座ユニット本体７とを具備し、人体を検出する検知センサ８は、便蓋６または便座４の前方に取付けられ、その垂直平面の検出領域が便蓋６または便座４を閉じた状態で略水平方向をその検出角度に含むαまたはγ角度範囲とし、便座４をθ角度回動して開放した状態で前記αまたはγ角度範囲内に略水平方向を含む検出角度としたものである。
【００５４】
したがって、人体を検出する検知センサ８は、便蓋６または便座４の前方に取付けられ、その垂直平面の検出領域が便蓋６または便座４を閉じた状態で略水平方向をその検出角度に含むαまたはγ角度範囲とし、便座４をθ角度回動して開放した状態でαまたはγ角度範囲内に略水平方向を含む検出角度としたことにより、検知センサ８は必ず人体を検出できる領域を、その検出領域とするものであるから、信頼性の高い人体の検出が行える。
【００５５】
上記実施の形態１乃至５の人体局部洗浄装置の人体を検出する検知センサ８は、便器１の前方に配設され、便座４の厚みの略１／２以下の位置に配設したものであるから、その意匠性をよくすることができる。
また、上記実施の形態１乃至５の人体局部洗浄装置の人体を検出する赤外線を使用した検知センサ８は、内蔵させるものであるから、センサ設置のための凹凸がなく、清掃性がよくなる。
【００５６】
そして、便座４または便蓋６に内蔵させた検知センサ８は、設置する場所に制約が少なく、デッドスペースを活用でき、余ったスペースに多機能を入れ込むことができ、外観が良くコストが廉価となる。また、複数個使用する必要がないので廉価となり、故障の発生確率も低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】図１は本発明の実施の形態１における人体局部洗浄装置を取付けた状態のトイレの側面図である
【図２】図２は本発明の実施の形態１における人体局部洗浄装置の便蓋が閉じた状態の側面図である。
【図３】図３は本発明の実施の形態１における人体局部洗浄装置の便蓋を開けた状態の側面図である。
【図４】図４は本発明の実施の形態１における人体局部洗浄装置の便座を開けた状態の側面図である。
【図５】図５は本発明の実施の形態１における人体局部洗浄装置における検知センサの設置範囲を説明する平面図である。
【図６】図６は本発明の実施の形態１における人体局部洗浄装置における検知センサの設置状況を説明する平面図である。
【図７】図７は本発明の実施の形態２における人体局部洗浄装置を取付けた状態のトイレの側面から見た概略断面図である。
【図８】図８は本発明の実施の形態３における人体局部洗浄装置の検知センサの構造の要部斜視図である。
【図９】図９は本発明の実施の形態４における人体局部洗浄装置の検知センサの構造の要部正面図である。
【図１０】図１０は本発明の実施の形態５における人体局部洗浄装置の検知センサの構造の取付け状態を示す要部断面図(ａ)、要部側面図（ｂ）、要部正面図（ｃ）である。
【図１１】図１１は想定される人体局部洗浄装置を取付けた事例のトイレの側面の説明図である。
【符号の説明】
【００５８】
１ 便器
３ 基体
４ 便座
６ 便蓋
７ 便座ユニット本体
８ 検知センサ
２４ タイミングベルト
３０ エンコーダ
３３ パルスモータ
４７ 重量部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水洗便器に設置される人体局部洗浄装置に関し、特に、人体を検出して便座、便蓋の自動開閉を行う人体局部洗浄装置の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の人体局部洗浄装置として特許文献１の発明がある。特許文献１の人体局部洗浄装置は、前方側及び後方側に夫々座面部及びボックス部を一体的に設けた便座ユニットと、前記ボックス部の内部に収容された洗浄機構その他の機構部とを備え、前記ボックス部を便器リム面の後部に固定されたブラケットの所定高さの位置に枢支したとき、前記便座ユニットが、前記座面部が前記便器リム面上に載置される閉位置と前記座面部が前記便器リム面に対して直角若しくは鈍角をなす開位置との間を回動変移されるようにし、更には、前記座面部を覆う便蓋の後端部を前記ボックス部に、前記ボックス部の枢支位置と略同芯となるように枢支したものである。この構成によって、便座ユニットと便蓋とが共通の枢支点乃至は回動中心を持つことになるので、ボックス部の後方への回動の際、便蓋が勝手に後方に回動することがないので、操作性がよくなり、かつ、楽に操作できる。
【０００３】
また、従来の人体局部洗浄装置として特許文献２の発明がある。即ち、便器と、該便器上に配設された温水洗浄手段を有する本体と、該本体側部の袖部にスイッチボタン群が配設されたスイッチパネルと、便座と、人体検知センサとからなる人体局部洗浄装置において、前記袖部上面には袖部前方から後方にかけて高くなる段部が形成され、かつ、該段部前方には人体検知センサ収納部が形成され、該センサ収納部には人体検知センサが内蔵されているものである。この構成によって、操作部の視認性を損なうことなく、袖部に人体検知センサを配設することができ、かつ、センサ窓を床に対し垂直に近づけることにより、ホコリや水によるセンサ性能の低下を少なくするものである。
【特許文献１】特開２００５−２１３８７５
【特許文献２】特開平１１−１７２７４１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１の構造の人体局部洗浄装置において、特許文献２の人体検知機能を持たせて、便蓋や便座を自動開閉しようとするとき、特許文献１の構成の人体局部洗浄装置には制御要素を配設した袖部を有していないから、人体検知センサを便座及び便蓋を回動自在に機械的に支持する便座ユニット本体に配設することにならざるを得ない。
しかし、上記特許文献１の便座ユニット本体に人体検知センサを配設し、人体を検出したとき便座、便蓋のオート開閉を行う機能を持たせようとすると、便座や、便蓋を開放したとき、人体検知センサが便座や、便蓋に遮られ、それらの繰り返しの反射波でないと人体を検出することが困難となる。しかし、反射波による人体検知では、人体検知センサによる信頼性が低下する。
そこで回避策として、壁面または天井、床面に人体検知センサを配設することが考えられるが、配管等の別な工事が必要となり、トイレ室内が完成したものには施工が困難である。
【０００５】
また、図１１の人体局部洗浄装置を取付けた状態のトイレの側面の説明図に示すように構成することが考えられる。即ち、ロータンク２が上部に設置されている便器１には、回動自在に便座４が取付けられている。同様に、便座４の後部位置において、便蓋６が機械的に回動自在に取付けられている。したがって、便蓋６または便座４が閉じた常態下で前方に人体検知センサＳ1を配設し、また、便蓋６または便座４を開放した常態下で人体が検出できるように、便蓋６、便座４の下側に水平方向に人体の存在を確認する人体検知センサＳ2を配設する対応が考えられる。
ところが、図１１に示す人体検知センサＳ1及び人体検知センサＳ2の配設は、便座４と便蓋６の単独開閉の仕様から判断すると少なくとも２個以上のセンサが必要となり、使用するセンサのコスト高となり、また、センサの故障発生確率も高くなる。
【０００６】
そこで、この発明はかかる不具合を解決するためになされたもので、制御要素を配設した袖部を有していなくても、低コストで信頼性の高い人体検出を行い、かつ、便座及び／または便蓋の自動開閉を行うことができる人体局部洗浄装置の提供を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１にかかる人体局部洗浄装置は、便器の後部に装着され、前記便器の前方から接近する人体を検知する検知センサと、便座及び／または便蓋を定常状態位置から開放状態位置に、また、前記開放位置から定常状態位置に回動する駆動手段と、前記検知センサから検知信号を受けると前記駆動手段をして、前記便座及び／または前記便蓋を定常状態位置から開放状態位置に回動制御する制御手段とを具備し、前記便座及び前記便蓋の何れか一方を前記検知センサが取り付けられる被装着体となし、前記検知センサの垂直方向の検知角度αは、前記被装着体が定常状態位置から開放状態位置の何れの位置にあっても、水平方向を含むように設定されたものである。
上記便座、便蓋、駆動手段は、課題提起からすれば、一般に便座一体型と呼ばれる構成の人体局部洗浄装置を前提とし、袖部を有していない構成を意味するものであるが、本発明を実施するには、袖部を有しているものにも適用でき、便座一体型以外の構成にも適用できる。また、上記人体を検出する検知センサの検出領域が便座を閉じた状態で、略水平方向をその検出角度に含むα角度範囲は、床面に平行な水平方向を基準とすると、１１０〜１２０度程度の広角度センサである。便座を開放する角度θは、通常１１０±１０度程度である。したがって、α角度が１１０〜１２０度程度であれば、便座を開放しても略水平方向をその検出角度に含むことになる。そして、上記人体を検出する検知センサの設置箇所は、前方が望ましいが、必ずしもそれに限定されるものではなく、意匠性との兼ね合いで決定できる。更に、前記駆動手段は、公知の便座及び／または便蓋等の被装着体の開閉装置の使用が可能である。
なお、ここで検知センサの垂直方向の検知角度αとは、便器の前後の長さ方向の中央を垂直面で切断した平面を想定するものである。
そして、便座及び／または便蓋等の被装着体の定常状態位置とは、便器の開口側にある位置状態をいい、また、開放状態位置とは、便座及び／または便蓋等の被装着体が起立した状態にあることをいう。
【０００８】
請求項２にかかる人体局部洗浄装置の前記人体を検出する検知センサの検出角度のα角度と便座の回動角度のθ角度とは、α≧θとしたものである。
ここで、検知センサの検出角度のα角度と便座の回動角度のθ角度とをα≧θとしたものであるが、本発明を実施する場合、検知センサの検出角度のα角度と便座の回動角度のθ角度とは、便座の回動角度のθ角度が通常９０度以上回動するものであるから、検知センサの検出角度のα角度も９０度以上を意味するものである。
【０００９】
請求項３にかかる人体局部洗浄装置の前記人体を検出する検知センサの検出角度は、赤外線反射体によってその角度範囲を拡大させることもできる。ここで赤外線反射体は、赤外線を高効率で反射するアルミ等の材料で形成されておればよい。
【００１０】
請求項４にかかる人体局部洗浄装置は、便器の後部に装着され、前記便器の前方から接近する人体を検知する検知センサと、便座及び／または便蓋を定常状態位置から開放状態位置に、また、前記開放位置から定常状態位置に回動する駆動手段と、前記検知センサから検知信号を受けると前記駆動手段をして、前記便座及び／または前記便蓋を定常状態位置から開放状態位置に回動制御する制御手段とを具備する人体局部洗浄装置において、前記便座及び前記便蓋の何れか一方を前記検知センサが取り付けられる被装着体となし、前記検知センサの垂直方向の検知角度αは、前記被装着体が定常状態位置から開放状態位置の何れの位置にあっても、前記被装着体の回動角度に対応して前記検知センサに逆方向の回転を付与し、前記検知センサの垂直方向の検知角度αを略同一としたものである。
ここで、上記便座、便蓋、駆動手段は、課題提起からすれば、一般に便座一体型と呼ばれる構成の人体局部洗浄装置を前提とし、袖部を有していない構成を意味するものであるが、本発明を実施するには、袖部を有しているものにも適用でき、便座一体型以外の構成にも適用できる。また、前記駆動手段は、公知の便座及び／または便蓋等の被装着体の開閉装置の使用が可能である。そして、上記被装着体を回動して開放するとき、その回動角度に対応する逆方向の回転を付与するのは、上記被装着体の回動を検出してその検出値をもって検知センサの検知方向を修正する方法、同時に、被装着体の回動する信号と、逆の信号でもって検知センサの検知方向を修正する方法等が採用できる。具体的には、電気的または機械的に制御できる。
【００１１】
請求項５にかかる人体局部洗浄装置は、便器の後部に装着され、前記便器の前方から接近する人体を検知する検知センサと、便座及び／または便蓋を定常状態位置から開放状態位置に、また、前記開放位置から定常状態位置に回動する駆動手段と、前記検知センサから検知信号を受けると前記駆動手段をして、前記便座及び／または前記便蓋を定常状態位置から開放状態位置に回動制御する制御手段とを具備する人体局部洗浄装置において、前記便座及び前記便蓋の何れか一方を前記検知センサが取り付けられる被装着体となし、前記被装着体が定常状態位置から開放状態位置の何れの位置にあっても、前記検知センサの垂直方向の検知角度αは前記被装着体の回動角度に関係なく、その重力方向に依存する特定の方向とし、前記被装着体の検出角度範囲を前記被装着体の回動角度に左右されることなく略同一としたものである。
ここで、上記便座、便蓋、駆動手段は、課題提起からすれば、一般に便座一体型と呼ばれる構成の人体局部洗浄装置を前提とし、袖部を有していない構成を意味するものであるが、本発明を実施するには、袖部を有しているものにも適用でき、便座一体型以外の構成にも適用できる。また、前記駆動手段は、公知の便座及び／または便蓋等の被装着体の開閉装置の使用が可能である。そして、上記便座の前方に取付けられた人体を検出する検知センサの検出領域が被装着体を閉じた状態で、略水平方向をその検出領域に含むα角度範囲は、その重力方向を一定として、その重力方向に従って検出領域を被装着体を閉じた状態と同一とすべく軸支したものであるから、如何なる被装着体の回動位置においても、略水平方向をその検出角度に含む領域が検出領域となる。
【００１２】
請求項６にかかる人体局部洗浄装置の前記人体を検出する検知センサは、被装着体の前方に配設され、便座の厚みの略２／３以下の位置に配設したものである。ここで、便座の厚みの略２／３以下の位置であれば、人が便座に着座するときには、検知センサの配設箇所に気づくことなく使用できる確率を高くするものであるから、その程度は２／３以下の下方に限定すればするほど、気づくことなく使用可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の人体局部洗浄装置によれば、人体を検出する検知センサは、被装着体の前方に取付けられ、その垂直平面の検出領域が被装着体を閉じた状態で略水平方向をその検出角度に含むα角度範囲とし、また、前記被装着体をθ角度回動して開放した状態下においても、前記α角度範囲内に略水平方向を含む検出角度としたものであるから、被装着体を閉じた状態では、少なくとも、水平方向の情報によって人体を検出でき、被装着体を開いた状態でも水平方向の情報によって人体を検出でき、しかも、被装着体を開いた状態の水平方向は、床面から８０〜１００ｃｍ程度の位置の検出となるから、確実に人体の検出を行うことができる。そして、検知センサを複数個使用する必要性がない。
したがって、仮に、制御要素を配設した袖部を有していなくても、低コストで信頼性の高い人体検出を行い、かつ、便座及び／または便蓋等の被装着体の自動開閉を行うことができる。
【００１４】
請求項２の人体局部洗浄装置の前記人体を検出する検知センサの検出角度のα角度と被装着体の回動角度のθ角度とは、α≧θとしたものであるから、請求項１に記載の効果に加えて、被装着体の回動角度のθ角度よりも検知センサの検出角度のα角度が大きいから、被装着体を開いた状態の水平方向以下の角度までを検出領域とすることができ、確実に人体の検出を行うことができる。
【００１５】
請求項３の人体局部洗浄装置の前記人体を検出する検知センサの検出角度は、赤外線反射体によってその角度範囲を拡大させたものであるから、請求項１または請求項２に記載の効果に加えて、廉価に広角度センサが得られ、複数のセンサを用いることなく広い範囲の人体検出を行うことができる。
【００１６】
請求項４の人体局部洗浄装置の前記人体を検出する検知センサは、前記便蓋及び／または前記便座等の被装着体に取付けられ、その垂直平面の検出領域が前記被装着体を閉じた状態で略水平方向をその検出範囲に含むα角度範囲とし、前記被装着体を回動して開放するとき、その回動角度に対応する逆方向の回転を付与し、その検出角度範囲は前記被装着体を閉じた状態と同一としたものである。
したがって、被装着体がθ角度回動しても、略水平方向をその検出範囲に含む検知センサの検出領域は変化しないから、常に略水平方向をその検出範囲に含むα角度範囲の検出領域で検出することができる。
よって、仮に、制御要素を配設した袖部を有していなくても、低コストで信頼性の高い人体検出を行い、かつ、便座及び／または便蓋等の被装着体の自動開閉を行うことができる。
【００１７】
請求項５の人体局部洗浄装置は、人体を検出する検知センサが被装着体の前方に取付けられ、その垂直平面の検出領域が便座を閉じた状態で略水平方向をその検出範囲に含むα角度範囲とし、前記被装着体をθ角度回動して開放するとき、その重力方向を一定として、その検出角度範囲を被装着体が閉じた状態と同一の角度として軸支されている。即ち、被装着体はθ角度回動するが、その重力方向に対して、略水平方向をその検出範囲に含むα角度範囲は、重力方向が定まることにより、その重力方向に対して一義的に決定される人体を検出する検知センサの方向に設定することにより、被装着体の回動角度にかかわらず、常に略水平方向をその検出範囲に含むα角度範囲の検出領域で検出することができる。
したがって、仮に、制御要素を配設した袖部を有していなくても、低コストで信頼性の高い人体検出を行い、かつ、便座及び／または便蓋等の被装着体の自動開閉を行うことができる。
【００１８】
請求項６の人体局部洗浄装置の前記人体を検出する検知センサは、被装着体の前方に配設され、被装着体の厚みの略２／３以下の位置に配設したものであるから、請求項１乃至請求項５の何れか１つに記載の効果に加えて、通常の被装着体の開閉の使用状態では、検知センサの配設箇所を認識し難いから、それによる意匠性の低下を招くことがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
[実施の形態１]
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
なお、実施の形態２以降において、実施の形態１の部分と同一記号及び同一符号は、実施の形態１と同一または相当する機能を意味する部品であるから、ここでは重複する説明を省略する。
【００２０】
図１は本発明の実施の形態１における人体局部洗浄装置を取付けた状態のトイレの側面図である。また、図２は本発明の実施の形態１における人体局部洗浄装置の便蓋が閉じた状態の側面図、図３は本発明の実施の形態１における人体局部洗浄装置の便蓋を開けた状態の側面図、図４は本発明の実施の形態１における人体局部洗浄装置の便座を開けた状態の側面図である。そして、図５は本発明の実施の形態１における人体局部洗浄装置における検知センサの設置範囲を説明する平面図、図６は本発明の実施の形態１における人体局部洗浄装置における検知センサの設置状況を説明する平面図である。
【００２１】
図１乃至図６を用いて、本実施の形態１における人体局部洗浄装置について説明する。
洋式トイレ用として形成された便器１は、陶器で成形された公知の形態のものである。本実施の形態１で説明するものは、ロータンク２が便器１の上部に設置されている。便器１には、基体３がボルト３ａによって取付けられている。基体３に対しては、機械的に支軸５を中心に回動自在に便座４が取付けられている。同様に、便座４の後部位置において、便蓋６が機械的に回動自在に取付けられている。便蓋６は単独で便座４の開口を開閉することができ、また、便座４に被さった状態で便座４の動作によって回動することもできる。これら便座４と便蓋６は、公知の技術によって電気的制御によって開閉自在になっている。
【００２２】
図２は便蓋６が便座４の上に閉じた状態であり、図３は便蓋６を便座４から離して開けた状態であり、図４は便蓋６と便座４とを同時に開けた状態である。これら便蓋６と便座４の開閉制御については、公知であるからここではその説明を省略する。
本実施の形態の便座ユニット本体７は、便座４の後部位置に便蓋６を回動自在に機械的に軸支し、かつ、人体を検出する検知センサ８の出力によって図示しない制御回路の設定に従って、便座４及び／または便蓋６を回動制御する図示しない制御回路を内蔵するものであり、便座４と一体に連続して形成されている。
なお、本発明を実施する場合の便座ユニット本体７は、便座４の後部位置で便蓋６を回動自在に機械的に軸支するものであれば、便蓋６と一体に連続して形成されているか、否かを問うものではない。
【００２３】
便座４の前方には、赤外線が透過する透明体部分４１が形成されている。この透明部分は、便座４の厚みの２／３以下、好ましくは１／２以下に形成されている。そして、便座４の下面にまで至るものであり、広角度センサである焦電型の赤外線の検知センサ８がその内部の隔壁４ａに配設されている。検知センサ８から見れば、その垂直平面を想定する検出領域は、便座４を閉じた状態で略水平方向をその検出角度に含むα角度範囲としている。なお、理解のしやすさからここでは、これを水平から下方向にα角度範囲とすることとする。念のため、記載するが、本発明を実施する場合には、便座４を閉じた状態で略水平方向をその検出角度に含むα角度範囲とは、水平方向よりも上の角度を含むことを否定するものではない。
【００２４】
このα角度範囲は、通常、１００〜１２０度程度に設定される。なお、このα角度範囲は、現実に人体の検出可能な範囲を意味するものではなく、便座４が便器１の上に載置されている状態では、便器１の陰になり検出不可能な範囲も含む設計値である。
人がトイレに入退室したことを検知する赤外線の検知センサ８は、他の超音波、マイクロ波、光等のセンサとすることもできるが、発明者等の実験によれば、デザイン的にも、検出能力的にも、赤外線のセンサが好適であることが確認された。
【００２５】
また、便座４は便器１の上面に載置された状態からθ角度回動して開放した状態で便蓋６がその回動を停止し、便蓋６の回動制限によって便座４も停止する。このとき、便座４はθ角度回動したことになる。このことは、便器１の上面に載置された状態の便座４の水平面が、θ角度回動したことになり、その垂直平面を想定する検出領域は、θ−α〜θ角度の範囲となる。
そして、本実施の形態の人体局部洗浄装置では、便座４に人体を検出する検知センサ８を配設する事例で説明したが、本発明を実施する場合、同様にスペースを確保することにより、便蓋６に人体を検出する検知センサ８を配設することもできる。
【００２６】
即ち、本実施の形態１の人体局部洗浄装置は、便器１に取付けられる基体３と、基体３に対して回動自在に機械的に軸支された便座４と、便座４の後部位置において、便蓋６を回動自在に機械的に軸支すると共に、人体を検出する検知センサ８の出力によって便座４及び／または便蓋６を回動制御する制御回路を内蔵する便座４と一体に形成された便座ユニット本体７とを具備し、人体を検出する検知センサ８は、便蓋６または便座４の前方に取付けられ、その垂直平面の検出領域が便蓋６または便座４を閉じた状態で略水平方向をその検出角度に含むα角度範囲とし、便座４をθ角度回動して開放した状態で前記α角度範囲内に略水平方向を含む検出角度としたものである。
【００２７】
即ち、本実施の形態１の人体局部洗浄装置は、便器１の後部に装着され、便器１の前方から接近する人体を検知する検知センサ８と、便座４及び／または便蓋６を定常状態位置から開放状態位置に、また、前記開放位置から定常状態位置に支軸５を中心に回動する駆動手段と、検知センサ８から検知信号を受けると駆動手段をして、便座４及び／または便蓋６を定常状態位置から開放状態位置に回動制御する制御手段とを具備し、便座４及び便蓋６の何れか一方を検知センサ８が取り付けられる被装着体となし、検知センサ８の垂直方向の検知角度αは、前記被装着体が定常状態位置から開放状態位置の何れの位置にあっても、水平方向を含むように設定された構成の発明とすることができる。
したがって、人体を検出する検知センサ８は、便蓋６または便座４の前方に取付けられ、その垂直平面の検出領域が便蓋６または便座４を閉じた状態で略水平方向をその検出角度に含むα角度範囲とし、便座４をθ角度回動して開放した状態でα角度範囲内に略水平方向を含む検出角度としたことにより、検知センサ８は必ず人体を検出できる領域を、その検出領域とするものであるから、信頼性の高い人体の検出が行える。
【００２８】
発明者らは、念のため、人体を検出する検知センサ８が便座４及び便蓋６に設置できる範囲について検討した。検知センサ８の設置場所としては、上記実施の形態のように、便座４に設置したが、本発明を実施する場合には、便蓋６に設置しても同様の効果が得られることが確認され、更に、便座４及び便蓋６の前方のみに限定されることなく、意匠性において、設計自由度が制限されるものの、図６に示すように、その周辺部に配設しても同様の効果が得られることが確認された。しかし、意匠性を考慮すると便座４及び／または便蓋６の前方に配設することが望ましい。特に、便座４の前方に配設すると、そのスペースの確保、配線等の処理が簡単になるので望ましい。
【００２９】
[実施の形態２]
上記実施の形態では、検知センサ８に広角度センサを用いたが、それよりも狭い領域の検知センサとすることもできる。
図７は本発明の実施の形態２における人体局部洗浄装置を取付けた状態のトイレの側面から見た概略断面図である。
便器１に取付けられている基体３は、機械的に支軸５を堅固に回動しないように取付けている。支軸５には歯車２１が嵌め込まれていて、支軸５と歯車２１は一体に固定されている。また、人体を検知する赤外線の検知センサ８は、便座４の前方に軸支された支軸２２に直接、堅固に取付けられている。検知センサ８と図示しない制御回路とは、フレキシブル基板によって電気的に接続されている。また、支軸２２には歯車２３が嵌め込まれていて、支軸２２と歯車２３は一体に固定されている。そして、歯車２１と歯車２３とはタイミングベルト２４によって便座４の回動が伝達されるようになっている。
【００３０】
即ち、便座４を開閉すると、基体３に固定されている支軸５の歯車２１はそのままの状態を維持する。しかし、便座４の前方が移動すると歯車２１とタイミングベルト２４との噛み合いが変化する。便座４が開くとき、下方向の噛み合いが増加し、上方向の噛み合いが減少する。便座４が閉じるとき、下方向の噛み合いが減少し、上方向の噛み合いが増加する。そのタイミングベルト２４の変移は、歯車２３に伝達され、歯車２１と歯車２３との比が１対１のとき、歯車２３はタイミングベルト２４によって移動方向の回転が補完されるので、側面から見ると、便座４の開放角度に左右されることなく、便座４が水平状態にあるときから変化しない。
側面から見て歯車２３の回転が変化しない（歯車２３は現実には回転している）ことは、検知センサ８の検知角度も便座４が水平状態にあるときと変化しないことを意味し、常に、便器１の前方の人の存在を検知することができる。
本実施の形態では、タイミングベルト２４によって歯車２１と歯車２３とを連結したが、本発明を実施する場合には、歯車２１と歯車２３とを平板またはアームとし、それら平板の両端相互間をワイヤーで接続してもよい。いずれにせよ、便座４の回動角が歯車２３側の支軸２２の角度情報として使用できればよい。
【００３１】
このように、本実施の形態２の人体局部洗浄装置は、便器１に取付けられる基体３と、基体３に対して回動自在に機械的に軸支された便座４と、便座４の後部位置において、便蓋６を回動自在に機械的に軸支すると共に、人体を検出する検知センサ８の出力によって便座４及び／または便蓋６を回動制御する制御回路を内蔵する便座４と一体に形成された便座ユニット本体７とを具備し、人体を検出する検知センサ８は、便蓋６または便座４の前方に取付けられ、その垂直平面の検出領域が便蓋６または便座４を閉じた状態で略水平方向をその検出範囲に含むα角度範囲とし、便蓋６または便座４をθ角度回動して開放するとき、その回動角度に対応する逆方向の回転を付与し、その検出角度範囲を便蓋６または便座４を閉じた状態と同一としたものである。
【００３２】
即ち、本実施の形態２の人体局部洗浄装置は、便器１の後部に装着され、便器１の前方から接近する人体を検知する検知センサ８と、便座４及び／または便蓋６を定常状態位置から開放状態位置に、また、前記開放位置から定常状態位置に支軸５を中心に回動する駆動手段と、検知センサ８から検知信号を受けると駆動手段をして、便座４及び／または便蓋６を定常状態位置から開放状態位置に回動制御する制御手段とを具備し、便座４及び前記便蓋６の何れか一方を検知センサ８が取り付けられる被装着体となし、検知センサ８の垂直方向の検知角度αは、被装着体が定常状態位置から開放状態位置の何れの位置にあっても、前記被装着体の回動角度に対応して検知センサ８に逆方向の回転を付与し、検知センサ８の垂直方向の検知角度αを略同一とした構成の発明とすることができる。
【００３３】
[実施の形態３]
上記実施の形態２では、便蓋６または便座４をθ角度回動して開放するとき、その回動角度に対応する逆方向の回転を付与し、その検出角度範囲を便蓋６または便座４を閉じた状態と同一としたものであるが、この制御を電気的に行うこともできる。
図８は本発明の実施の形態３における人体局部洗浄装置の検知センサの構造の要部斜視図である。
【００３４】
便器１に取付けられている基体３は、機械的に支軸５を堅固に回動しないように取付けている。支軸５にはコード板３１が配設されていて、支軸５とコード板３１は一体に固定されている。コード板３１の周囲にはコード検出器３２が便座４に配設されており、便座４を回転させると、コード検出器３２が所定の角度毎にパルスを発生することになる。即ち、コード板３１とコード検出器３２は回転を検出するエンコーダ３０を構成し、便座４の回動角度をエンコーダ３０の出力として検出し、当該エンコーダ３０の出力を増幅して、パルスモータ３３の駆動に使用する。
【００３５】
パルスモータ３３の出力軸３６は、一端を軸受３４で軸支し、減速機構を解し介して、または減速機構を介すことなく出力し、その出力軸３６に人体を検知する検知センサ８が堅固に取付けられている。このパルスモータ３３の出力軸３６は、便座４の回動角度を検出するエンコーダ３０の出力と１対１となるように設定され、パルスモータ３３の出力に減速機構を介在させた場合には、エンコーダ３０の出力を逓倍することになる。
また、人体を検知する検知センサ８は、便座４の前方に軸支された出力軸３６に直接、堅固に取付けられている。検知センサ８と図示しない制御回路とは、フレキシブル基板３５によって電気的に接続されている。
即ち、便座４を開閉すると、基体３に固定されている支軸５のコード板３１はそのままの状態を維持する。しかし、便座４の前方が移動するとコード板３１とコード検出器３２との相対位置が変化する。その相対位置の変化は、コード検出器３２からのパルス出力の変化となり、エンコーダ３０の出力とパルスモータ３３との回転が１対１のとき、パルスモータ３３の出力の出力軸３６は便座４の開放角度に左右されることなく、便座４が水平状態にあるときから変化しない。
【００３６】
パルスモータ３３の出力軸３６の回転が変化しないことは、検知センサ８の検知角度も便座４が水平状態にあるときと変化しないことを意味し、常に、便器１の前方の人の存在を検知することができる。
本実施の形態では、エンコーダ３０の出力とパルスモータ３３とを連結したが、本発明を実施する場合には、エンコーダ３０の出力を特定の外部の制御回路からパルス数を入力して、パルスモータによって便座４を回動させ、同時にパルスモータ３３によって検知センサ８の位置を制御することもできる。いずれにせよ、便座４の回動角がパルスモータ３３の出力軸３６の角度情報として使用できればよい。
【００３７】
このように、本実施の形態３においては、便器１に取付けられる基体３と、基体３に対して回動自在に機械的に軸支された便座４と、便座４の後部位置において、便蓋６を回動自在に機械的に軸支すると共に、人体を検出する検知センサ８の出力によって便座４及び／または便蓋６を回動制御する制御回路を内蔵する便座４と一体に形成された便座ユニット本体７とを具備し、人体を検出する検知センサ８は、便蓋６または便座４の前方に取付けられ、その垂直平面の検出領域が便蓋６または便座４を閉じた状態で略水平方向をその検出範囲に含むα角度範囲とし、便蓋６または便座４をθ角度回動して開放するとき、その回動角度に対応する逆方向の回転を付与し、その検出角度範囲を便蓋６または便座４を閉じた状態と同一としたものである。
【００３８】
即ち、本実施の形態３の人体局部洗浄装置は、便器１の後部に装着され、便器１の前方から接近する人体を検知する検知センサ８と、便座４及び／または便蓋６を定常状態位置から開放状態位置に、また、前記開放位置から定常状態位置に支軸５を中心に回動する駆動手段と、検知センサ８から検知信号を受けると駆動手段をして、便座４及び／または便蓋６を定常状態位置から開放状態位置に回動制御する制御手段とを具備し、便座４及び前記便蓋６の何れか一方を検知センサ８が取り付けられる被装着体となし、検知センサ８の垂直方向の検知角度αは、被装着体が定常状態位置から開放状態位置の何れの位置にあっても、前記被装着体の回動角度に対応して検知センサ８に逆方向の回転を付与し、検知センサ８の垂直方向の検知角度αを略同一とした構成の発明とすることができる。
【００３９】
[実施の形態４]
上記実施の形態３では、便蓋６または便座４をθ角度回動して開放するとき、その回動角度に対応する逆方向の回転を付与し、その検出角度範囲を便蓋６または便座４を閉じた状態と同一としたものであるが、この制御を電気的、機械的制御を行うことなく実施することもできる。
図９は本発明の実施の形態４における人体局部洗浄装置の検知センサの構造の要部正面図である。
【００４０】
便座４の前方に軸支された回転軸４６は、一端を軸受４３で、他端を軸受４４で軸支し、その出力軸４６に人体を検知する赤外線の検知センサ８が堅固に取付けられている。この検知センサ８は、回転軸４６に対して重量部材４７に取付けられており、重量部材４７は検知センサ８及びフレキシブル基板４５によって回動が規制されるという影響力がないような重さの錘となっている。検知センサ８と図示しない制御回路とは、フレキシブル基板４５によって電気的に接続されている。
即ち、便座４を開閉すると、回転軸４６に固定されている重量部材４７は、その錘で重力方向の力の向きを維持する。このとき、軸受４３及び軸受４４と回転軸４６は、回転自在に接続されているから、便座４を開閉しても、重量部材４７の重力方向の力の向きを変更しない。即ち、検知センサ８は、便座４の開閉が行われても、便座４の開放角度に左右されることなく、検知センサ８の検知範囲は便座４が水平状態にあるときから変化しない。常に、便器１の前方の人の存在を検知することができる。
なお、本実施の形態では、回転軸４６に対して重量部材４７に取付けた形態で説明したが、本発明を実施する場合には、ヒンジとして回転軸４６をヒンジの軸とすることもできる。
【００４１】
このように、本実施の形態４においては、本実施の形態１の人体局部洗浄装置は、便器１に取付けられる基体３と、基体３に対して回動自在に機械的に軸支された便座４と、便座４の後部位置において、便蓋６を回動自在に機械的に軸支すると共に、人体を検出する検知センサ８の出力によって便座４及び／または便蓋６を回動制御する制御回路を内蔵する便座４と一体に形成された便座ユニット本体７とを具備し、人体を検出する検知センサ８は、便蓋６または便座４の前方に取付けられ、その垂直平面の検出領域が便蓋６または便座４を閉じた状態で略水平方向をその検出範囲に含むα角度範囲とし、便蓋６または便座４をθ角度回動して開放するとき、その重力方向を一定として、その検出角度範囲を便蓋６または便座４を閉じた状態と同一としたものである。
【００４２】
即ち、本実施の形態４の人体局部洗浄装置は、便器１の後部に装着され、便器１の前方から接近する人体を検知する検知センサ８と、便座４及び／または便蓋６を定常状態位置から開放状態位置に、また、前記開放位置から定常状態位置に支軸５を中心に回動する駆動手段と、検知センサ８から検知信号を受けると駆動手段をして、便座４及び／または便蓋６を定常状態位置から開放状態位置に回動制御する制御手段とを具備し、便座４及び便蓋６の何れか一方を検知センサ８が取り付けられる被装着体となし、前記被装着体が定常状態位置から開放状態位置の何れの位置にあっても、検知センサ８の垂直方向の検知角度αは前記被装着体の回動角度に関係なく、その重力方向に依存する特定の方向とし、前記被装着体の検出角度範囲を前記被装着体の回動角度に左右されることなく略同一とした構成の発明とすることができる。
【００４３】
人体を検出する検知センサ８は、便座４の前方に取付けられ、その垂直平面の検出領域が便座４を閉じた状態で略水平方向をその検出角度に含むα角度範囲とし、また、便座４をθ角度回動して開放した状態下においても、前記α角度範囲内に略水平方向を含む検出角度としたものであるから、便座４を閉じた状態では、少なくとも、水平方向の情報によって人体を検出でき、便座４を開いた状態でも水平方向の情報によって人体を検出でき、しかも、便座４を開いた状態の水平方向は、床面から８０〜１００ｃｍ程度の位置の検出となるから、確実に人体の検出を行うことができる。
また、上記実施の形態１の人体局部洗浄装置は、便座４に検知センサ８を配設する事例で説明したが、本発明を実施する場合には、便蓋６に配設することもできる。したがって、仮に、制御要素を配設した袖部を有していなくても、人体を検出して便座４及び／または便蓋６の信頼性の高い自動開閉を行うことができる。上記実施の形態２乃至４にも適用できることは当然である。
【００４４】
[実施の形態５]
上記実施の形態２乃至実施の形態４では、便蓋６または便座４を回動して開放するとき、その回動角度に対応する逆方向の回転を生じさせ、その検出角度範囲を便蓋６または便座４を閉じた状態と同一としたものであるが、検知センサの検知領域を拡大することにより、稼動部をなくして最も簡単に検出する構成を採用することができる。
図１０は本発明の実施の形態５における人体局部洗浄装置の検知センサの構造の取付け状態を示す要部断面図(ａ)、要部側面図（ｂ）、要部正面図（ｃ）である。
便座４の前方には、赤外線が透過する透明体部分４１が形成されている。この透明部分は、便座４の厚みの２／３以下に形成されている。そして、便座４の下面にまで至るものであり、広角度センサである焦電型の赤外線の検知センサ８が基台５１を介して、その内部に配設されている。基台５１は便座４の厚み内に、透明体部分４１の内側に空間を形成する隔壁４ａに接合されている。
【００４５】
検知センサ８の検出領域は、垂直方向の角度βの範囲である。そこで、赤外線反射体５０を焦電型の赤外線の検知センサ８が、その境界面５０ｃによって、正面から見て４０〜７０％が露出するように配設されている。便座４を閉じた状態で略水平方向をその検出角度に含むα角度範囲としている。即ち、検知センサ８はそれ自体の能力で、垂直方向の角度βの範囲については、赤外線反射体５０を配設しないときに比べて、４０〜７０％の検出出力を出すことになる。
なお、検知センサ８を取付けた基台５１と赤外線反射体５０とは、接続具５２によって所定の距離だけ離され、かつ、両者間は所定の角度を維持している。
また、検知センサ８の検出出力は、増幅器等によって増幅されるので、外乱と区別ができない程度の小出力でない限り問題とはならない。
【００４６】
赤外線反射体５０はプリズム状になっており、反射面５０ａ及び反射面５０ｂの反射により、検知センサ８の検出領域は、垂直方向の角度γの範囲となる。即ち、反射面５０ａ及び反射面５０ｂでは、検知センサ８の検出角度βが拡大する角度γの範囲となるように設定されている。したがって、検知センサ８の検出領域は、垂直方向の角度γの範囲となり、その出力は、赤外線反射体５０を配設しないときには検出不可能領域であるが、仮想比較すると、３０〜６０％の検出出力となる。
このように、上記実施の形態２乃至実施の形態４のように、便蓋６または便座４を回動して開放するとき、その回動角度に対応して逆方向の回転を生じさせなくとも、赤外線の検出方向の角度を拡大することによっても可能となる。
【００４７】
本実施の形態５の人体局部洗浄装置は、上記実施の形態１と同様、便器１に取付けられる基体３と、基体３に対して回動自在に機械的に軸支された便座４と、便座４または便座４に対して回動自在に機械的に軸支された便蓋６と、人体を検出する検知センサ８の出力によって便座４及び／または便蓋６を回動制御する図示しない制御回路を内蔵する便座４と一体に形成された便座ユニット本体７とを具備し、人体を検出する検知センサ８は、便蓋６または便座４に取付けられ、その垂直平面の検出領域が便蓋６または便座４を閉じた状態で略水平方向をその検出角度に含むγ（α＜γ）角度範囲とし、便座４をθ角度回動して開放した状態でγ（α＜γ）角度範囲内に略水平方向を含む検出角度とした発明の構成とすることができる。
【００４８】
このように、人体を検出する検知センサ８の検出角度は、赤外線反射体５０によって検知センサ８の検出角度βを、拡大する角度γの範囲となるよう拡大させて使用することもできる。
したがって、人体を検出する検知センサ８は、便蓋６または便座４の前方に取付けられ、その垂直平面の検出領域が便蓋６または便座４を閉じた状態で略水平方向をその検出角度に含むγ（α＜γ）角度範囲とし、便座４をθ角度回動して開放した状態でγ（α＜γ）角度範囲内に略水平方向を含む検出角度としたことにより、検知センサ８は必ず人体を検出できる領域を、その検出領域とするものであるから、信頼性の高い人体の検出が行える。
【００４９】
上記実施の形態２，３の人体局部洗浄装置は、便器１に取付けられる基体３と、基体３に対して回動自在に機械的に軸支された便座４と、便座４の後部位置において、便蓋６を回動自在に機械的に軸支すると共に、人体を検出する検知センサ８の出力によって便座４及び／または便蓋６を回動制御する制御回路を内蔵する便座４と一体に形成された便座ユニット本体７とを具備し、人体を検出する検知センサ８は、便蓋６または便座４の前方に取付けられ、その垂直平面の検出領域が便蓋６または便座４を閉じた状態で略水平方向をその検出範囲に含むα角度範囲とし、便蓋６または便座４を回動して開放するとき、その回動角度に対応する逆方向の回転を付与し、その検出角度範囲を便蓋６または便座４を閉じた状態と同一としたものである。
【００５０】
したがって、便座４または便蓋６がθ角度回動しても、略水平方向をその検出範囲に含む検知センサ８の検出領域は変化しないから、常に略水平方向をその検出範囲に含むα角度範囲の検出領域で検出することができる。故に、仮に、制御要素を配設した袖部を有していなくても、人体を検出して便座４及び／または便蓋６の信頼性の高い自動開閉を行うことができる。
【００５１】
また、上記実施の形態４の人体局部洗浄装置は、便器１に取付けられる基体３と、基体３に対して回動自在に機械的に軸支された便座４と、便座４の後部位置において、便蓋６を回動自在に機械的に軸支すると共に、人体を検出する検知センサ８の出力によって便座４及び／または便蓋６を回動制御する制御回路を内蔵する便座４と一体に形成された便座ユニット本体７とを具備し、人体を検出する検知センサ８は、便蓋６または便座４の前方に取付けられ、その垂直平面の検出領域が便蓋６または便座４を閉じた状態で略水平方向をその検出範囲に含むα角度範囲とし、便蓋６または便座４をθ角度回動して開放するとき、その重力方向を一定として、その検出角度範囲を便蓋６または便座４を閉じた状態と同一としたものである。
【００５２】
したがって、便座４はθ角度回動するが、その重力方向に対して、略水平方向をその検出範囲に含むα角度範囲は、重力方向が定まることにより、その重力方向に対して一義的に決定される人体を検出する検知センサ８の方向に設定することにより、便座４の回動角度にかかわらず、常に略水平方向をその検出範囲に含むα角度範囲の検出領域で検出することができる。故に、仮に、制御要素を配設した袖部を有していなくても、人体を検出して便座４及び／または便蓋６の信頼性の高い自動開閉を簡単な構造で行うことができる。
【００５３】
そして、本実施の形態１または実施の形態５の人体局部洗浄装置は、便器１に取付けられる基体３と、基体３に対して回動自在に機械的に軸支された便座４と、便座４の後部位置において、便蓋６を回動自在に機械的に軸支すると共に、人体を検出する検知センサ８の出力によって便座４及び／または便蓋６を回動制御する制御回路を内蔵する便座４と一体に形成された便座ユニット本体７とを具備し、人体を検出する検知センサ８は、便蓋６または便座４の前方に取付けられ、その垂直平面の検出領域が便蓋６または便座４を閉じた状態で略水平方向をその検出角度に含むαまたはγ角度範囲とし、便座４をθ角度回動して開放した状態で前記αまたはγ角度範囲内に略水平方向を含む検出角度としたものである。
【００５４】
したがって、人体を検出する検知センサ８は、便蓋６または便座４の前方に取付けられ、その垂直平面の検出領域が便蓋６または便座４を閉じた状態で略水平方向をその検出角度に含むαまたはγ角度範囲とし、便座４をθ角度回動して開放した状態でαまたはγ角度範囲内に略水平方向を含む検出角度としたことにより、検知センサ８は必ず人体を検出できる領域を、その検出領域とするものであるから、信頼性の高い人体の検出が行える。
【００５５】
上記実施の形態１乃至５の人体局部洗浄装置の人体を検出する検知センサ８は、便器１の前方に配設され、便座４の厚みの略１／２以下の位置に配設したものであるから、その意匠性をよくすることができる。
また、上記実施の形態１乃至５の人体局部洗浄装置の人体を検出する赤外線を使用した検知センサ８は、内蔵させるものであるから、センサ設置のための凹凸がなく、清掃性がよくなる。
【００５６】
そして、便座４または便蓋６に内蔵させた検知センサ８は、設置する場所に制約が少なく、デッドスペースを活用でき、余ったスペースに多機能を入れ込むことができ、外観が良くコストが廉価となる。また、複数個使用する必要がないので廉価となり、故障の発生確率も低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】図１は本発明の実施の形態１における人体局部洗浄装置を取付けた状態のトイレの側面図である
【図２】図２は本発明の実施の形態１における人体局部洗浄装置の便蓋が閉じた状態の側面図である。
【図３】図３は本発明の実施の形態１における人体局部洗浄装置の便蓋を開けた状態の側面図である。
【図４】図４は本発明の実施の形態１における人体局部洗浄装置の便座を開けた状態の側面図である。
【図５】図５は本発明の実施の形態１における人体局部洗浄装置における検知センサの設置範囲を説明する平面図である。
【図６】図６は本発明の実施の形態１における人体局部洗浄装置における検知センサの設置状況を説明する平面図である。
【図７】図７は本発明の実施の形態２における人体局部洗浄装置を取付けた状態のトイレの側面から見た概略断面図である。
【図８】図８は本発明の実施の形態３における人体局部洗浄装置の検知センサの構造の要部斜視図である。
【図９】図９は本発明の実施の形態４における人体局部洗浄装置の検知センサの構造の要部正面図である。
【図１０】図１０は本発明の実施の形態５における人体局部洗浄装置の検知センサの構造の取付け状態を示す要部断面図(ａ)、要部側面図（ｂ）、要部正面図（ｃ）である。
【図１１】図１１は想定される人体局部洗浄装置を取付けた事例のトイレの側面の説明図である。
【符号の説明】
【００５８】
１ 便器
３ 基体
４ 便座
６ 便蓋
７ 便座ユニット本体
８ 検知センサ
２４ タイミングベルト
３０ エンコーダ
３３ パルスモータ
４７ 重量部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
便器の後部に装着され、前記便器の前方から接近する人体を検知する検知センサと、便座及び／または便蓋を定常状態位置から開放状態位置に、また、前記開放位置から定常状態位置に回動する駆動手段と、前記検知センサから検知信号を受けると前記駆動手段をして、前記便座及び／または前記便蓋を定常状態位置から開放状態位置に回動制御する制御手段とを具備する人体局部洗浄装置において、
前記便座及び前記便蓋の何れか一方を前記検知センサが取り付けられる被装着体となし、前記検知センサの垂直方向の検知角度αは、前記被装着体が定常状態位置から開放状態位置の何れの回動位置にあっても、水平方向を含むように設定されたことを特徴とする人体局部洗浄装置。
【請求項２】
前記人体を検出する検知センサの検出角度のα角度と前記被装着体の定常状態位置から開放状態位置の回動角度のθ角度とは、α≧θの関係としたことを特徴とする請求項１に記載の人体局部洗浄装置。
【請求項３】
前記人体を検出する検知センサの検出角度は、赤外線反射体によってその角度範囲を拡大させたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の人体局部洗浄装置。
【請求項４】
便器の後部に装着され、前記便器の前方から接近する人体を検知する検知センサと、便座及び／または便蓋を定常状態位置から開放状態位置に、また、前記開放位置から定常状態位置に回動する駆動手段と、前記検知センサから検知信号を受けると前記駆動手段をして、前記便座及び／または前記便蓋を定常状態位置から開放状態位置に回動制御する制御手段とを具備する人体局部洗浄装置において、
前記便座及び前記便蓋の何れか一方を前記検知センサが取り付けられる被装着体となし、前記検知センサの垂直方向の検知角度αは、前記被装着体が定常状態位置から開放状態位置の何れの回動位置にあっても、前記被装着体の回動角度に対応して前記検知センサに逆方向の回転を付与し、前記検知センサの垂直方向の検知角度αを略同一としたことを特徴とする人体局部洗浄装置。
【請求項５】
便器の後部に装着され、前記便器の前方から接近する人体を検知する検知センサと、便座及び／または便蓋を定常状態位置から開放状態位置に、また、前記開放位置から定常状態位置に回動する駆動手段と、前記検知センサから検知信号を受けると前記駆動手段をして、前記便座及び／または前記便蓋を定常状態位置から開放状態位置に回動制御する制御手段とを具備する人体局部洗浄装置において、
前記便座及び前記便蓋の何れか一方を前記検知センサが取り付けられる被装着体となし、前記被装着体が定常状態位置から開放状態位置の何れの回動位置にあっても、前記検知センサの垂直方向の検知角度αは前記被装着体の回動角度に関係なく、その重力方向に依存する特定の方向とし、前記被装着体の検出角度範囲を前記被装着体の回動角度に左右されることなく略同一としたことを特徴とする人体局部洗浄装置。
【請求項６】
前記人体を検出する検知センサは、前記便座の前方に配設され、前記便座の厚みの略２／３以下の位置に配設したことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１つに記載の人体局部洗浄装置。
【請求項１】
便器の後部に装着され、前記便器の前方から接近する人体を検知する検知センサと、便座及び／または便蓋を定常状態位置から開放状態位置に、また、前記開放位置から定常状態位置に回動する駆動手段と、前記検知センサから検知信号を受けると前記駆動手段をして、前記便座及び／または前記便蓋を定常状態位置から開放状態位置に回動制御する制御手段とを具備する人体局部洗浄装置において、
前記便座及び前記便蓋の何れか一方を前記検知センサが取り付けられる被装着体となし、前記検知センサの垂直方向の検知角度αは、前記被装着体が定常状態位置から開放状態位置の何れの回動位置にあっても、水平方向を含むように設定されたことを特徴とする人体局部洗浄装置。
【請求項２】
前記人体を検出する検知センサの検出角度のα角度と前記被装着体の定常状態位置から開放状態位置の回動角度のθ角度とは、α≧θの関係としたことを特徴とする請求項１に記載の人体局部洗浄装置。
【請求項３】
前記人体を検出する検知センサの検出角度は、赤外線反射体によってその角度範囲を拡大させたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の人体局部洗浄装置。
【請求項４】
便器の後部に装着され、前記便器の前方から接近する人体を検知する検知センサと、便座及び／または便蓋を定常状態位置から開放状態位置に、また、前記開放位置から定常状態位置に回動する駆動手段と、前記検知センサから検知信号を受けると前記駆動手段をして、前記便座及び／または前記便蓋を定常状態位置から開放状態位置に回動制御する制御手段とを具備する人体局部洗浄装置において、
前記便座及び前記便蓋の何れか一方を前記検知センサが取り付けられる被装着体となし、前記検知センサの垂直方向の検知角度αは、前記被装着体が定常状態位置から開放状態位置の何れの回動位置にあっても、前記被装着体の回動角度に対応して前記検知センサに逆方向の回転を付与し、前記検知センサの垂直方向の検知角度αを略同一としたことを特徴とする人体局部洗浄装置。
【請求項５】
便器の後部に装着され、前記便器の前方から接近する人体を検知する検知センサと、便座及び／または便蓋を定常状態位置から開放状態位置に、また、前記開放位置から定常状態位置に回動する駆動手段と、前記検知センサから検知信号を受けると前記駆動手段をして、前記便座及び／または前記便蓋を定常状態位置から開放状態位置に回動制御する制御手段とを具備する人体局部洗浄装置において、
前記便座及び前記便蓋の何れか一方を前記検知センサが取り付けられる被装着体となし、前記被装着体が定常状態位置から開放状態位置の何れの回動位置にあっても、前記検知センサの垂直方向の検知角度αは前記被装着体の回動角度に関係なく、その重力方向に依存する特定の方向とし、前記被装着体の検出角度範囲を前記被装着体の回動角度に左右されることなく略同一としたことを特徴とする人体局部洗浄装置。
【請求項６】
前記人体を検出する検知センサは、前記便座の前方に配設され、前記便座の厚みの略２／３以下の位置に配設したことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１つに記載の人体局部洗浄装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−２４４７８１（Ｐ２００７−２４４７８１Ａ）
【公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−７５７８６（Ｐ２００６−７５７８６）
【出願日】平成１８年３月２０日（２００６．３．２０）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月２０日（２００６．３．２０）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
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