便座装置及びトイレ装置
【課題】 便蓋や便座の開閉状態にかかわらず、ひとつの人体検知センサにより使用者の存在を検知可能とした便座装置及びこれを備えたトイレ装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 便器に付設される便座装置であって、ロータンクを内蔵するケースと、前記ケースの上に設けられるケース蓋と、少なくともその一部が前記ケースの前面の側部において前記ケースの上端よりも上方に突出して設けられ、使用者を検知する検知用赤外線を放出する投光部と、前記検知用赤外線の反射波を検出する受光部と、を有する人体検知センサユニットと、前記ケースの前記前面の下方に回動可能に付設された便座と、前記ケースの前記前面の下方に回動可能に付設された便蓋と、を備え、前記便座及び前記便蓋が全開の状態において、前記検知用赤外線が前記便座及び前記便蓋により実質的に干渉されないことを特徴とする便座装置を提供する。
【解決手段】 便器に付設される便座装置であって、ロータンクを内蔵するケースと、前記ケースの上に設けられるケース蓋と、少なくともその一部が前記ケースの前面の側部において前記ケースの上端よりも上方に突出して設けられ、使用者を検知する検知用赤外線を放出する投光部と、前記検知用赤外線の反射波を検出する受光部と、を有する人体検知センサユニットと、前記ケースの前記前面の下方に回動可能に付設された便座と、前記ケースの前記前面の下方に回動可能に付設された便蓋と、を備え、前記便座及び前記便蓋が全開の状態において、前記検知用赤外線が前記便座及び前記便蓋により実質的に干渉されないことを特徴とする便座装置を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、便座装置及びトイレ装置に関し、より詳細には、水洗便器に取り付けられるロータンクと人体検知センサとを備えた便座装置及びトイレ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、水洗式の腰掛便器は、便蓋や便座の自動開閉や、便器への洗浄水の自動供給などの高機能化が進んでいる。これらの自動機能を実現するためには、使用者の存在や状態を検知する人体検知センサが必要である。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示されている便器洗浄装置の場合、ロータンクの上方に第１の人体検知センサが設けられ、さらに、便座を開くと露出する位置に第２の人体検知センサが設けられている。男性が立ったままの状態で便器を使用する場合には、この第２の人体検知センサにより便器の自動洗浄が実行される。
【特許文献１】特開２００２−３３９４３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、この便器洗浄装置の場合、ロータンクの上方に設けられた第１の人体検知センサは、検知用の赤外線が便蓋に干渉するなどの理由により、便蓋が開かれた状態において人体を確実に検知することが困難であった。そのために、２つの人体検知センサが搭載されている。しかし、２つの人体検知センサを搭載すると、コストが上がり、また人体検知の制御フローが複雑化するという点でも改善の余地があった。
【０００５】
本発明は、便蓋や便座の開閉状態にかかわらず、ひとつの人体検知センサにより使用者の存在を検知可能とした便座装置及びこれを備えたトイレ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の一態様によれば、
便器に付設される便座装置であって、
ロータンクを内蔵するケースと、
前記ケースの上に設けられるケース蓋と、
少なくともその一部が前記ケースの前面の側部において前記ケースの上端よりも上方に突出して設けられ、使用者を検知する検知用赤外線を放出する投光部と、前記検知用赤外線の反射波を検出する受光部と、を有する人体検知センサユニットと、
前記ケースの前記前面の下方に回動可能に付設された便座と、
前記ケースの前記前面の下方に回動可能に付設された便蓋と、
を備え、
前記便座及び前記便蓋が全開の状態において、前記検知用赤外線が前記便座及び前記便蓋により実質的に干渉されないことを特徴とする便座装置が提供される。
【０００７】
上記構成によれば、便蓋や便座の開閉状態にかかわらず、ひとつの人体検知センサにより使用者の存在を検知が可能となる。また、コストも低くなり、制御も容易で誤動作も防ぐことができる。さらに、人体検知センサの黒窓もひとつになり、外観もすっきりとして見栄えもよい便座装置を提供できる。
【０００８】
ここで、前記ケース蓋は、前面から上面にいたる湾曲面を有し、前記人体検知センサユニットの少なくとも上部は、前記湾曲面と連続する湾曲部を有し、前記湾曲部の中に、略上方に向けてリモコン受光部が設けられたものとすれば、トイレ室の天井などにより反射されて伝搬するリモコンの反射赤外線を確実に検出できる。人体検知センサユニットの少なくとも上部を湾曲部とすることにより、埃や水垢などの蓄積を抑制でき、長期間に亘り安定的にリモコンからの信号を受信できる。またさらに、リモコンからの信号の受光部と人体検知センサとをひとつの人体検知センサユニットにまとめると、外観もすっきりとし見栄えがよく、またコストも下げることができる。
【０００９】
また、前記投光部は、前記リモコン受光部よりも下側に設けられ、前記検知用赤外線の放出方向と、前記リモコン受光部の検知範囲と、が実質的に重複しないものとすれば、信号の干渉による誤検出や誤動作を防ぐことができる。つまり、投光部から放出される検知用赤外線やその反射波は、リモコン受光部には入射しにくくなる。同様に、リモコンから送信される赤外線やその反射波も、人体検知センサの受光部には入射しにくくなる。その結果として、人体検知センサとリモコン受光部の誤検出を抑制し、これら誤検出に起因する誤動作を防ぐことができる。
【００１０】
また、前記検知用赤外線は、前記便器の中心線に向けて水平方向に傾けて放出されるものとすれば、便器に接近するすべての使用者を確実に検知することができる。
【００１１】
また、前記受光部は、前記投光部の下に設けられたものとすれば、投光部と受光部とを縦方向に配置することにより、人体検知センサユニットの横幅をスリムにでき、外観をすっきりと見栄えよくできる。
また、前記人体検知センサユニットの下方の前記ケース内の空間に発熱要素が設けられ、前記発熱要素から放出される熱により、前記人体検知センサユニットが加温されるものとすれば、下方から上昇する熱によって人体検知センサユニットを適度に加温し、結露を防止できる。
【００１２】
また、前記ケース蓋の前面には係合凹部が設けられ、前記ケースの上端から上方に突出した前記人体検知センサユニットの前記突出した部分を前記係合凹部に係合させることにより、前記ケース蓋の位置決めが可能とされたものとすれば、ズレやガタなどを防ぎつつ、ケース蓋を容易に設置できる。その結果として、人体検知センサユニットは、ケース蓋と一体化し、外観がすっきりとし見栄えのよい便座装置を確実に組み立てることができる。
【００１３】
また、前記ケースの下方に設けられ、前記便座に座った使用者を検知する着座センサをさらに備えたものとすれば、人体検知センサによる検知情報と着座センサによる検知情報とを組み合わせることにより、使用者の状態や使用方法などを確実に判定でき、多様な自動動作のうちの最適なものを確実に実行させることができる。
【００１４】
また、前記便蓋及び前記便座の少なくともいずれかをモータにより開閉する開閉装置をさらに備え、前記人体検知センサユニットからの信号に基づいて前記開閉装置を動作させるものすれば、使用者の状態や使用方法に応じて、便蓋や便座の開閉状態を最も適した状態に制御し、使い勝手のよいトイレを提供できる。
【００１５】
また、前記ロータンクに貯留された水を前記便器に供給する自動洗浄装置をさらに備え、前記人体検知センサユニットからの信号に基づいて前記自動洗浄装置を動作させるものとすれば、使用者の状態や使用方法に応じて、最適な水量の洗浄水を流すことができ、使い勝手がよいと同時に、高い節水効果も得られる。
【００１６】
一方、本発明の他の一態様によれば、便器と、前記便器に付設される上記いずれかの便座装置と、を備えたことを特徴とするトイレ装置が提供される。
上記構成によれば、便蓋や便座の開閉状態にかかわらず、ひとつの人体検知センサにより使用者の存在を検知が可能となる。また、コストも低くなり、制御も容易で誤動作も防ぐことができる。さらに、人体検知センサの黒窓もひとつになり、外観もすっきりとして見栄えもよいトイレ装置を提供できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、便蓋や便座の開閉状態にかかわらず、ひとつの人体検知センサにより使用者の存在を検知が可能な便座装置及びトイレ装置を提供できる。また、コストも低くなり、制御も容易で誤動作も防ぐことができる。さらに、人体検知センサの黒窓もひとつになり、外観もすっきりとして見栄えもよい便座装置及びトイレ装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態にかかるトイレ装置の外観を例示する模式図である。
【００１９】
すなわち、本実施形態のトイレ装置は、水洗便器３００と、その上部後方に設置された便座装置２００と、を備える。便座装置２００は、ロータンクが内蔵されたケース２１０と、その上部に設けられたケース蓋２２０と、ケース２１０の側部上端に設けられた人体検知センサユニット２３０と、を備えている。
【００２０】
ケース２１０の前面（使用者に対向する面）の下方には便蓋４００が回動可能に付設され、さらにその下には便座（図４参照）が回動可能に付設されている。また、ケース２１０の内部には、図示しない局部温水洗浄装置（商標名「ウォシュレット」などとして普及している）を内蔵させてもよい。
【００２１】
また、トイレ室の壁面などにリモコン５００を設置し、使用者がこのリモコン５００を操作することにより、便蓋４００の開閉動作、便器３００の水洗洗浄動作、局部温水洗浄装置による局部洗浄動作などを実行可能とすることもできる。
【００２２】
便座装置２００のケース蓋２２０は、その前面（使用者に対向する面）から上面にいたる湾曲面２２０Ａを有する。後に詳述するように、本発明においては、ケース蓋２２０に、手洗い用のスパウトと手洗い鉢を設けてもよい。その場合も、ケース蓋２２０の前面には湾曲面２２０Ａが設けられる。
【００２３】
そして、人体検知センサユニット２３０は、ケース２１０の上端よりも上方に突出して設けられ、その前面は、ケース蓋２２０の湾曲面２２０Ａと連続的して一体的な湾曲表面を構成する湾曲部を有する。一方、人体検知センサユニット２３０の下には、表示部２１２が設けられている。この表示部２１２には、例えば、図２に例示した如く、ひとつあるいは複数のＬＥＤなどの表示灯２１４が設けられ、便座装置２００の動作状態や設定状態などを適宜表示可能としている。
【００２４】
この便座装置は、内蔵するロータンクから水洗便器３００に洗浄水を流すことができる。また、人体検知センサユニット２３０により使用者を検知して、便蓋４００や便座を自動的に開閉させることができる。またさらに、人体検知センサユニット２３０により使用者を検知して、便器３００に適量の洗浄水を最適なタイミングで自動的に流すことも可能である。
【００２５】
そして、本実施形態によれば、人体検知センサユニット２３０をケース２１０の側部上端に突出させて設けることにより、便蓋４００が開状態にある時も、閉状態にある時も、便器３００の前にいる使用者を連続的に確実に検知することができる。
【００２６】
図３及び図４は、便器３００の前に立つ使用者を検知する動作を説明するための概念図である。
すなわち、これらの図面に表したように、人体検知センサユニット２３０からは検知用赤外線７００が放射される。そして、図３に表したように、便蓋４００が閉まった状態において、使用者９００が便器３００の前に立つと、検知用赤外線７００が使用者９００により反射され、その反射光が人体検知センサユニット２３０により検出されて使用者９００を検知することができる。
【００２７】
また、図４に表したように便蓋４００や便座４２０が開いた状態においても、検知用赤外線７００はこれら便蓋４００や便座４２０に遮られることなく照射され、使用者９００からの反射光も、これら便蓋４００や便座４２０に遮られることなく人体検知センサユニット２３０により検出される。これは、人体検知センサユニット２３０をケース２１０の上方の中央ではなく、側部に設置したからである。
【００２８】
つまり、仮に人体検知センサユニット２３０をケース２１０の上方に設置したとしても、ケース２１０の中央に設置したのでは、便蓋４００や便座４２０が開いた時にこれらの干渉を受け、検知用赤外線７００やその反射光が遮られてしまう。この問題を回避するためには、人体検知センサユニット２３０の取り付け位置をさらに高くしなければならない。このためには、ケース２１０の高さを高くする必要がある。
【００２９】
しかし、ケース２１０の高さを高くすると、圧迫感が生じ、見栄えも悪く、限られたトイレ空間が狭くなるという問題が生ずる。また、ケース２１０を高くすると、ケース蓋２２０に手洗い鉢を設けた場合に、手洗い高さが高くなるため使い勝手が悪くなるという問題も生ずる。
【００３０】
これに対して、本実施形態によれば、人体検知センサユニット２３０をケースの上方、かつ中央部ではなく側部において上方に突出させて設けることにより、ケース２１０の高さを低く抑えつつ、ひとつのセンサで、便蓋４００や便座４２０の開閉状態に関わらず、使用者９００を確実かつ安定的に検出することができる。このため、特許文献１に開示されている便器洗浄装置のように、複数の人体検知センサを設けてこれらを使い分ける必要がない。複数のセンサを切り替えて使用する場合、コストが高くなるばかりでなく、制御が複雑化し、誤動作が生ずる可能性も高くなる。
【００３１】
これに対して、本実施形態によれば、ひとつの人体検知センサユニット２３０により使用者９００を連続的かつ確実に検知でき、コストも低くなり、制御も容易で誤動作も防ぐことができる。また、人体検知センサのフィルタを構成する黒窓もひとつになり、外観もすっきりとして見栄えもよい。
【００３２】
なお、図１乃至図４においては、人体検知センサユニット２３０をケース２１０の向かって左側部に配置した具体例を表したが、これとは反対に右側部に配置してもよい。
また一方、図４に表したように、ケース２１０の前面下方に着座センサ２４０を設けてもよい。この着座センサ２４０は、便座４２０に座った使用者９００を検知し、例えば、脱臭装置（図示せず）を自動的に動作させたり、局部温水洗浄装置の動作を許可するトリガ信号を形成するために用いることができる。
【００３３】
図５及び図６は、本実施形態における人体検知センサユニット２３０の検知方向をさらに具体的に説明するための概念図である。
すなわち、本発明者は、トイレ室のサイズや便器の配置、あるいはトイレ室における使用者の動きなどについて検討した。すなわち、検出感度が低すぎると、使用者が便器に接近しても所定の自動動作が実行されず、使い勝手が悪い。一方、遠くの人体まで検出すると、誤検知や不要な自動動作が増えてしまう。
【００３４】
これらの観点から検討した結果、便器３００の正面においてその先端から３００ミリメータ以内の範囲に使用者が接近した時に、その存在を検知できるようにするとよいことが判明した。
【００３５】
このためには、ケース２００を現行の標準的なサイズとした場合に、人体検知センサユニット２３０から放出される検知用赤外線７００は、便器３００の中心線Ｃに向けて水平方向に約１１度傾け、垂直方向には殆ど傾けずに放射させるとよい。また、後に詳述するように、検知用赤外線７００のビーム広がり角度は、約４度と比較的狭くするとよい。このようにすると、便器３００の前にいる使用者９００を確実かつ安定的に検知できる。
【００３６】
この検知条件においては、便器３００の正面でその先端Ｙ１から約３００乃至１００ミリメータの距離の位置Ｙ２に使用者９００が立った時に、平均的な３才児の頭部にあたる位置に検知用赤外線７００が照射される。一般的に、腰掛便器を一人で使用できるようになるのは３才からであり、図５及び図６に例示した検知条件によれば、このような幼児から大人まで、便器３００に接近するすべての使用者を確実に検知することができる。
【００３７】
本発明によれば、このようにひとつの人体検知センサで使用者を確実に検知することができ、この検知情報に基づいて、便蓋４００の自動開閉動作や、便器３００の自動洗浄などの自動動作を実行させることができる。
図７及び図８は、便蓋４００や便座の自動開閉動作を例示する模式図である。
すなわち、図７は、使用者９００が便器３００に腰掛けて使用する場合を表す。
この場合、図７（ａ）に表したように、まず便器３００に使用者９００が接近すると、検知用赤外線７００の検知範囲（例えば、便器３００の先端から約３００ミリメータ以内）において検知され、便蓋４００が矢印Ａで表した方向に自動的に開く（オート開動作）。なお、便蓋４００が開いた状態においても、図１乃至図６に関して前述したように、人体検知センサユニット２３０により使用者の検知は安定して続行される。
【００３８】
そして、図７（ｂ）に表したように、使用者９００が便座４２０に座ると、着座センサ２４０（図４参照）からの検知用赤外線７２０により着座したことが検知される。またこの時、人体検知センサユニット２３０からの検知用赤外線７００によっても使用者９００が検知されている。このように使用者９００が便座４２０に着座した状態を検知したら、所定の動作を開始させることができる。例えば、着座を検知して、脱臭装置を動作させることができる。また、所定の時間（例えば、６秒間）、連続的な着座を検知したら、「オート閉モード（使用者９００が便器３００を離れると、便蓋４００が自動的に閉じる動作モード）」を許可するようにしてもよい。
【００３９】
使用者９００が便器３００を使用した後に便座４２０から立ち上がると、着座センサ２４０の検知用赤外線７２０による検知範囲外となる。この時に、例えば、脱臭装置の風量を一時的に増大させてもよい。そしてさらに、図７（ｃ）に表したように使用者９００が便器３００から離れると、人体検知センサユニット２３０からの検知用赤外線７００による検知範囲外（例えば、便器３００の先端から約３００ミリメータ）となる。このように、人体検知センサユニット２３０と着座センサ２４０がいずれも非検知となり所定時間（例えば、９０秒）が経過したら、図７（ｄ）に表したように、便蓋４００が矢印Ｂの方向に自動的に閉じる。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態によれば、ひとつの人体検知センサユニット２３０とひとつの着座センサ２４０とにより、使用者９００の存在や、着座状態を確実かつ安定的に検知し、各種の自動動作を確実に実行させることができる。
【００４１】
なお、例えば、使用者９００が便蓋４００を手動またはリモコン５００（図１参照）で閉めた場合には、その後、人体検知センサユニット２３０により所定時間（例えば、１０秒間）の間、連続的に非検知とならないとオート開動作は実行しないようにしてもよい。このようにすれば、使用者９００の意思によって、便蓋４００を閉状態に維持できる。
【００４２】
また、図７（ｂ）に表した状態において「オート閉モード」が許可されなかった場合でも、人体検知センサユニット２３０と着座センサ２４０がいずれも連続して所定の時間（例えば、５分間）の間、非検知状態の場合には、自動的に便蓋４００を閉じるようにしてもよい。
【００４３】
また、図７（ａ）に表したように人体検知センサユニット２３０が使用者９００を検知した時に、便蓋４００のみならず便座４２０も同時に自動的に開かれるようにしてもよい。この場合、使用者９００が便座４２０に腰掛ける時には、手動またはリモコン５００で便座４２０をおろせばよい。なお、「オート開動作」に際して、便蓋４００のみが開くか、それとも、便蓋４００と便座４２０を開くか、は、例えば、リモコン５００などにより設定変更が可能である。
【００４４】
次に、図８は、男性が立った状態で便座４２０を使用する場合を表す。
この場合も、図８（ａ）に表したように、まず便器３００に使用者９００が接近すると、検知用赤外線７００の検知範囲において検知され、便蓋４００が矢印Ａで表した方向に自動的に開く（オート開動作）。なお、この時に、前述した如く便座４２０も同時に開くようにしてもよい。
【００４５】
次に、図８（ｂ）に表したように、使用者９００は必要に応じて、手動またはリモコン５００により便座４２０を矢印Ｂの方向に上げる。なお、このように便蓋４００や便座４２０が開いた状態においても、人体検知センサユニット２３０により使用者９００を確実に検知できる。また、この場合、使用者９００は、着座センサ２４０の検知用赤外線７２０からは検知範囲外にいる。
【００４６】
そして、図８（ｃ）に表したように使用者９００が便器３００の前に立ち続け、所定の時間（例えば、６秒間）、人体検知センサユニット２３０により連続的に検知したら、「オート閉モード」を許可するようにしてもよい。
【００４７】
使用者９００が便器３００を使用した後に、図８（ｄ）に表したように、便器３００から離れると、人体検知センサユニット２３０からの検知用赤外線７００による検知範囲外（例えば、便器３００の先端から約３００ミリメータ）となる。このように、人体検知センサユニット２３０と着座センサ２４０がいずれも非検知となり所定時間（例えば、９０秒）が経過したら、図８（ｅ）に表したように、便蓋４００が矢印Ｃの方向に自動的に閉じる。
【００４８】
以上説明したように、本実施形態によれば、ひとつの人体検知センサユニット２３０により、男性の使用者９００の小用動作も確実かつ安定的に検知し、各種の自動動作を確実に実行させることができる。
【００４９】
次に、便器３００の自動洗浄について説明する。
図９及び図１０は、便器３００の自動洗浄動作を例示する模式図である。
すなわち、図９は、使用者９００が便器３００に腰掛けて使用する場合を表す。
この場合も、図９（ａ）に表したように、まず便器３００に使用者９００が接近すると、検知用赤外線７００の検知範囲（例えば、便器３００の先端から約３００ミリメータ以内）において検知される。ここで、図７及び図８に関して前述したように便蓋４００を自動的に開いてもよい。
【００５０】
そして、図９（ｂ）に表したように、使用者９００が便座４２０に座ると、着座センサ２４０（図４参照）からの検知用赤外線７２０により着座したことが検知される。またこの時、人体検知センサユニット２３０からの検知用赤外線７００によっても使用者９００が検知されている。着座を検知したら、脱臭装置を動作させるようにもしてよい。そして、所定の時間、連続的な着座を検知したら、「自動洗浄モード（使用者９００が便器３００を離れると、便器３００に自動的に洗浄水を流す動作モード）」を許可するようにしてもよい。
【００５１】
使用者９００が便器３００を使用した後に便座４２０から立ち上がると、着座センサ２４０の検知用赤外線７２０による検知範囲外となる。この時に、例えば、脱臭装置の風量を一時的に増大させてもよい。そしてさらに、図７（ｃ）に表したように使用者９００が便器３００から離れると、人体検知センサユニット２３０からの検知用赤外線７００による検知範囲外（例えば、便器３００の先端から約３００ミリメータ）となる。
【００５２】
この時、例えば、着座センサ２４０が非検知となり所定時間（例えば、５秒間）が経過したか、または、人体検知センサユニット２３０と着座センサ２４０がいずれも非検知となり所定時間が経過したら、図９（ｄ）に表したように、ケース２１０内のロータンクから便器３００に洗浄水Ｂが自動的に供給され、水洗洗浄される。また、この際に、着座センサ２４０により検知した着座時間が所定時間（例えば、３０秒間）以上であれば「大洗浄（流水量が多い）」を実行し、所定時間以下であれば「小洗浄（流水量が少ない）」を実行するようにしてもよい。例えば、「大洗浄」として８リッター、「小洗浄」として６リッターをそれぞれ流すことができる。このように流水量を切り替えれば、節水できる。
【００５３】
次に、図１０は、男性が立った状態で便座４２０を使用する場合を表す。
この場合も、図１０（ａ）に表したように、まず便器３００に使用者９００が接近すると、検知用赤外線７００の検知範囲において検知される。この時、図８（ａ）に関して前述したように、便蓋４００（あるいは、便蓋４００と便座４２０）を矢印Ａで表した方向に自動的に開いてもよい。
【００５４】
次に、図１０（ｂ）に表したように、使用者９００は必要に応じて、手動またはリモコン５００により便座４２０を矢印Ｂの方向に上げる。この時、使用者９００は、人体検知センサユニット２３０により検知されているが、着座センサ２４０からは検知範囲外にいる。
【００５５】
そして、図１０（ｃ）に表したように使用者９００が便器３００の前に立ち続け、所定の時間（例えば、６秒間）、人体検知センサユニット２３０により連続的に検知したら、「自動洗浄モード」を許可するようにしてもよい。
【００５６】
使用者９００が便器３００を使用した後に、図１０（ｄ）に表したように、便器３００から離れると、人体検知センサユニット２３０からの検知用赤外線７００による検知範囲外となる。このように、人体検知センサユニット２３０が非検知となり所定時間（例えば、３秒）が経過したら、図１０（ｅ）に表したように、ケース２１０内のロータンクから便器３００に洗浄水Ｃが自動的に供給され、水洗洗浄される。この際には、流水量が相対的に小さい「小洗浄」を実行する。男子小用の「小洗浄」の流水量は、例えば４．５リッター程度とすることができる。
【００５７】
なお、図９及び図１０に関して前述したいずれの場合も、不要な自動洗浄を防ぐため、上述のプロセスにより自動洗浄が実行された場合や、使用者９００がリモコン５００などを操作して洗浄した場合は、その後の所定時間（例えば、６０秒間）は自動洗浄をしないように設定してもよい。
以上説明したように、本実施形態によれば、ひとつの人体検知センサユニット２３０により、便座４２０に着座した場合も、男性の使用者９００の小用動作も、確実かつ安定的に検知し、所定の洗浄動作を確実に実行させることができる。
【００５８】
特に、男性の使用者９００が立った状態で使用する場合、特許文献１に記載された便器洗浄装置においては、便蓋が閉じた状態では第１の人体検知センサにより検知し、便蓋が開かれると第２の人体検知センサにより検知する。しかし、このように複数のセンサを切り替えて使用すると、便蓋や便座を開くタイミングや使用者の姿勢などによっては、これらセンサによる検知に空白時間が生ずるおそれもある。つまり、使用者がいずれのセンサにも検知されない瞬間が生じ、その後の自動動作に支障が生ずるおそれもある。
これに対して、本実施形態によれば、ひとつの人体検知センサユニット２３０により連続的かつ安定的に使用者９００を検知でき、所定の自動動作を確実に実行させることができる。また、人体検知センサユニット２３０と着座センサ２４０とにより使用者９００の状態を検知し、水洗洗浄の流水量を、男女の「大洗浄（８リッター）」、女性の「小洗浄（６リッター）」、男性の「小洗浄（４．５リッター）」とこまめに切り替えると、洗浄効果を低下させずに、高い効率の節水効果が得られる。
【００５９】
一方、本実施形態によれば、人体検知センサユニット２３０に、リモコン５００からの信号の受光部も内蔵させることができる。
【００６０】
図１１は、リモコン５００からの信号の経路を説明するための概念図である。
すなわち、リモコン５００からは、赤外線による制御信号が送信される。この制御信号は、矢印Ｔで表したように、通常は上方すなわちトイレ室の天井に向けて送信される。そして、便座装置２００は、矢印Ｒで表したように、その反射波を受信する。リモコン５００から便座装置２００に向けて赤外線が直接、送信されないのは、使用者などにより遮られる場合が多く、また、人体検知センサに干渉するおそれがあるからである。
【００６１】
矢印Ｒで表したように、トイレ室の天井などで反射された赤外線を確実に受信するためには、受光部が上方を向いていることが望ましい。これに対して、本実施形態によれば、ケース蓋２２０の前面に湾曲面２２０Ａを設け、人体検知センサユニット２３０の少なくとも上部をこの湾曲面２２０Ａと一体的に連続する湾曲部とし、この部分にリモコン用の受光素子を上向きに内蔵させることにより、上方から伝搬する反射赤外線を確実に検出できる。
【００６２】
また、人体検知センサユニット２３０の少なくとも上部を湾曲部とすることにより、埃や水垢などの蓄積を抑制できる。すなわち、人体検知センサユニット２３０の上部を仮に水平面とすると、埃や水などが堆積しやすく、これにより受光窓の透過率が低下して受光感度が経年的に低下するおそれもある。これに対して、本実施形態によれば、人体検知センサユニット２３０の上部を湾曲部とすることにより、埃や水垢の蓄積を抑制して、長期間に亘り安定的にリモコン５００からの信号を受信できる。
【００６３】
また、このようにリモコンからの信号の受光部と人体検知センサとをひとつの人体検知センサユニット２３０にまとめると、外観もすっきりとし見栄えがよく、またコストも下げることができる。
【００６４】
以下、本実施形態における人体検知センサユニット２３０の内部構造について、具体例を参照しつつ説明する。
図１２は、人体検知センサユニット２３０を斜め正面から眺めた模式図である。
また、図１３は、人体検知センサユニット２３０を斜め後方から眺めた模式図である。
また、図１４は、人体検知センサユニット２３０のフィルタケース２３１を外した状態を表す模式図である。
また、図１５は、人体検知センサユニット２３０の断面構造を表す模式図である。
また、図１６及び図１７は、人体検知センサユニット２３０の組立図である。
【００６５】
すなわち、人体検知センサユニット２３０は、フィルタケース２３１の中に、人体検知センサ２３２と、リモコン受光素子２３８とを内蔵している。フィルタケース２３１は、赤外線を透過させ可視光は遮る光学特性を有する。人体検知センサ２３２は、投光部２３３と受光部２３５とが上下に配置された構造を有する。投光部２３３には赤外線発光素子が内蔵され、投光レンズ２３４を介して収束された検知用赤外線７００が放出される。検知用赤外線７００の広がり角度は、図１５に例示したように、例えば、４度程度と比較的狭くすると、誤検出などを防ぐことができる。一方、受光部２３５には、受光素子が内蔵され、検知用赤外線７００の反射波を検出する。
このように投光部２３３と受光部２３５とを縦方向に配置することにより、人体検知センサユニット２３０の横幅をスリムにでき、外観をすっきりと見栄えよくできる。さらに、投光部と受光部とを横方向に配置するよりも、本実施形態における縦方向配置のほうが、検知用赤外線７００が便蓋４００や便座４２０に遮られることなく、確実に使用者９００を検知することができる。
この人体検知センサ２３２は、センサホルダ２３７に保持され、フィルタケース２３１のなかに収容される。
【００６６】
一方、その上方には、リモコン受光素子２３８がホルダ２３９に保持されてフィルタケース２３１の中に収容される。リモコン受光素子２３８は、シリコンのフォトダイオードなどを内蔵する。リモコン受光素子２３８の受光部は、図１５に表したように、斜め上方に向けて、例えば６０度の検出角度範囲を有する。このように、人体検知センサ２３２から放出される検知用赤外線７００の方向と、リモコン受光素子２３８の検出角度範囲と、をそれぞれ別の方向に向けることにより、信号の干渉による誤検出や誤動作を防ぐことができる。つまり、人体検知センサ２３２から放出される検知用赤外線７００やその反射波Ｒ２は、リモコン受光素子２３８には入射しにくい。同様に、リモコン５００から送信される赤外線やその反射波Ｒ１も、人体検知センサ２３２の受光部２３５には入射しにくい。
【００６７】
その結果として、人体検知センサ２３２とリモコン受光素子２３８の誤検出を抑制し、これら誤検出に起因する誤動作を防ぐことができる。
【００６８】
次に、本実施形態の便座装置の組立について説明する。
図１８は、本実施形態の便座装置の組立工程を表す工程図である。
すなわちまず、図１８に表したように、ケース２１０の下面に取り付けボルト３０３を螺旋止めし、これら取り付けボルト３０３を、便器３００の後方に設けられた取り付け穴３００Ｈに貫通させる。
次に、図１８（ｂ）及び（ｃ）に表したように、便器３００の後部裏面側に突出した取り付けボルト３０３に取り付けナット３０５を螺旋止めしてケース２１０を便器３００の上に固定する。この状態において、ケース２１０に上にケース蓋２２０はまだ設置されておらず、人体検知センサユニット２３０は、ケース２１０の上端よりも突出している。
【００６９】
次に、図１８（ｄ）に表したように、ケース蓋２２０を取り付ける。同図には、ケース蓋２２０として、手洗い用のスパウト２２２と手洗い鉢２２４が設けれたものを例示した。ただし、この代わりに図１乃至図４などに表したようなケース蓋２２０でもよい。
【００７０】
ケース蓋２２０には、その手前側の側部に係合凹部２２６が設けられている。この係合凹部２２６を、ケース２１０から突出した人体検知センサユニット２３０に係合させることにより、ケース蓋２２０を確実かつ容易に位置決めできる。つまり、ズレやガタなどを防ぎつつ、ケース蓋２２０を容易に設置できる。その結果として、図１８（ｅ）に表したように、人体検知センサユニット２３０湾曲面は、ケース蓋２２０の湾曲面２２０Ａと一体化し、外観がすっきりとし見栄えのよい便座装置を確実に組み立てることができる。
ケース蓋２２０に、スパウト２２２と手洗い２２４を設けた場合には、手を洗った跳ね水が周囲に飛散するので、人体検知センサユニット２３０のフィルタケース２３１にも水が付着しやすい。これに対して、本実施形態によれば、フィルタケース２３１の表面は図１５にも表したように水平方向に対して４５度以上に傾斜させた湾曲表面となっているので、フィルタケース２３１への付着水はケース２１０に向かって流れやすく、フィルタケース２３１の表面に付着水が残留しにくいという利点がある。
【００７１】
次に、本実施形態の便座装置の内部構造について説明する。
図１９は、本実施形態の便座装置の内部構造を例示する透視図である。
【００７２】
すなわち、ケース２１０の上部開口は、内蓋２５２により遮蔽され、その下にロータンクユニット２５４が設けられている。ロータンクユニット２５４の周囲には防露層２５６が設けられ、結露が防止される。ロータンクユニット２５４の下方には連結管２５７を介して分岐バルブユニット２５８が設けられている。分岐バルブユニット２５８には、給水部２５９を介して外部から給水される。また、分岐バルブユニット２５８には、バルブ水抜き部２６０が接続され、メンテナンスなどの際に残り水を除去できるようにされている。
【００７３】
ケース２１０の下端には取付基板２７０が設けられ、その上の向かって左側には、脱臭ユニット２７２、補助操作部２７４、脱臭吹出口２７５が設けられている。補助操作部２７４には、水洗洗浄や局部温水洗浄などを実行するためのスイッチが設けられている。また、脱臭吹出口２７５は、便器３００内の空気を吸引し触媒により脱臭した後に便器外に排出するために設けられている。
【００７４】
また、取付基板２７０の前方のほぼ中央には、ノズルユニット２７８が設けられている。ノズルユニット２７８は、便器３００の中に伸出し、その先端から温水を噴出して使用者のお尻などを洗浄するためのものである。ノズルユニット２７８の右側後方には、熱交換ユニット２８０と、室暖ユニット２８２が設けられている。これらは、ケース２１０の左側の開口から温風を吹き出すことにより、トイレ室を暖房する役割を有する。
【００７５】
一方、ノズルユニット２７８の左側（人体検知センサユニットの側）には、コントローラ取付台２８４が設けられ、その上にコントローラ２８６が取り付けられている。コントローラ２８６は、ＡＣ部とＤＣ部の電源や制御回路ならびに放熱用のヒートシンクなどからなる。
【００７６】
以上説明したように、本実施形態の便座装置には、各種の電装品や駆動部、ヒータなどが内蔵されている。そして、本実施形態においては、ヒートシンクなどの発熱部材を備えたコントローラ２８６をケース２１０の下方左側に配置し、人体検知センサユニット２３０をケース２１０の上方左側に配置することにより、下方から上昇する廃熱によって人体検知センサユニット２３０を適度に加温し、結露を防止できる。
【００７７】
図１９に表した具体例の場合、放熱用のヒートシンクの前面に、上下が開放された板状のカバー２８８が取り付けられている。信号線（図示せず）などはこのカバー２８８の外側を通すことにより、ヒートシンクの熱による断線などを防止できる。そして、ヒートシンクから放出された廃熱は、カバー２８８の上の開口を介して矢印Ｈで表したようにケース２１０内を上昇し、人体検知センサユニット２３０を適度に加温することができる。その結果として、人体検知センサユニット２３０に内蔵される人体検知センサやリモコン受光素子の結露による誤動作や誤検出を防ぐことができる。
【００７８】
次に、本実施形態において、便蓋４００あるいは便座４２０が自動的に全開状態に開かれるようにした便座装置について説明する。すなわち、本実施形態においては、ケース２１０の側部上方に人体検知センサユニット２３０を設けることにより、便蓋４００や便座４２０が全開状態にある時でも、これらに遮られることなく使用者を検知できる。しかし、例えば、使用者が手動で便蓋４００や便座４２０を開けた場合、必ずしもこれらを全開状態にしないで放置することもあり得る。この時、便蓋４００や便座４２０がほぼ垂直に立った状態で停止すると、人体検知センサユニット２３０の検知範囲と干渉する場合もあり得る。
【００７９】
そこで、便蓋４００や便座４２０について、「開端域」を設定し、この範囲においては、モータなどの力により強制的に全開状態に開くようにするとよい。その具体的な構成としては、例えば、本願出願人により特開２０００−９３３５１号公報に開示された構成を用いることができる。
【００８０】
図２０は、本構成に基づく便座・便ふた自動開閉装置のブロック図である。
また、図２１は、便座４２０の開状態を説明するための模式図である。
【００８１】
図２０に表した自動開閉装置においては、制御部４０３からの信号により駆動モータ４０４が回転し、伝達手段４０５を介して便座４２０（及び／または便蓋４００）は、開方向または閉方向に回動される。
【００８２】
ここで、図２１に表したように、便座４２０の全開位置Ａより閉側に「開端域」を設定する。図２１に表したような便座４２０においては、全開の位置Ａでも便座４２０の重心位置は回転中心よりも閉側にあるため、便座４２０は閉側に付勢される。便座４２０を手動で全開の位置Ａまで回動させた後手を離すと、便座４２０は自重により閉方向に付勢されているため、自動開閉装置のギヤのバックラッシュやヒンジ部のガタ分だけ閉側へ回動し、Ｂの位置で駆動モータ４０４のディテントトルクにより停止する。
図２２は、本具体例における制御のフローを例示するフローチャートである。
駆動モータ４０４が回転していない状態、すなわち待機状態で、便座４２０が手動で開端域に回動されると、図２２に表した制御フローにより、制御部４０３は、角度検出手段４０６からの信号を判定し、開端域に到達して一定時間が経過した後に、一定時間だけ開方向に駆動モータ４０４を低速で駆動する。この時の駆動トルクは、全閉位置から開動作するときに比べ小さくて良いので、制御部４０３は駆動モータ４０４への電流値を通常開動作に比べ小さく制御する。
このように制御された自動開閉装置は、ギヤのバックラッシュ及びヒンジ部のガタを吸収した後、便座４２０を全開位置へ回動する。従って、便座１４２０を電動開動作させた時と同じ全開の位置に保持することが可能となる。その結果として、人体検知センサユニット２３０から放出される検知用赤外線７００と干渉するおそれが解消される。また、便座４２０のガタ等による不要な閉方向への倒れを防止することができる。また、便座４２０は便蓋４００に密着するので、見栄えが良くなるとともに、使用者の不安感を無くすことができる。また、開端域に達してから一定時間後に駆動するので、使用者は便座４２０に触れている可能性は低く、また、万が一使用者が便座４２０に触れていたとしても、駆動トルクを小さく且つ低速で駆動しているため、手を挟んでけがをするようなこともない。
以上具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。
すなわち、本発明の便座装置及びトイレ装置を構成する要素について当業者が設計変更を加えたものであっても、本発明の要旨を備えたものであれば、本発明の範囲に包含される。
【００８３】
例えば、ケース２１０、ケース蓋２２０、人体検知センサユニット２３０及びこれらに内蔵される各種の要素などについては、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の要旨を含む限り本発明の範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施の形態にかかるトイレ装置の外観を例示する模式図である。
【図２】表示部２１２の具体例を表す正面図である。
【図３】便器３００の前に立つ使用者を検知する動作を説明するための概念図である。
【図４】便器３００の前に立つ使用者を検知する動作を説明するための概念図である。
【図５】本実施形態における人体検知センサユニット２３０の検知方向をさらに具体的に説明するための概念図である。
【図６】本実施形態における人体検知センサユニット２３０の検知方向をさらに具体的に説明するための概念図である。
【図７】便蓋４００や便座の自動開閉動作を例示する模式図である。
【図８】便蓋４００や便座の自動開閉動作を例示する模式図である。
【図９】便器３００の自動洗浄動作を例示する模式図である。
【図１０】便器３００の自動洗浄動作を例示する模式図である。
【図１１】リモコン５００からの信号の経路を説明するための概念図である。
【図１２】人体検知センサユニット２３０を斜め正面から眺めた模式図である。
【図１３】人体検知センサユニット２３０を斜め後方から眺めた模式図である。
【図１４】人体検知センサユニット２３０のフィルタケース２３１を外した状態を表す模式図である。
【図１５】人体検知センサユニット２３０の断面構造を表す模式図である。
【図１６】人体検知センサユニット２３０の組立図である。
【図１７】人体検知センサユニット２３０の組立図である。
【図１８】本実施形態の便座装置の組立工程を表す工程図である。
【図１９】本実施形態の便座装置の内部構造を例示する透視図である。
【図２０】便座・便ふた自動開閉装置のブロック図である。
【図２１】便座４２０の開状態を説明するための模式図である。
【図２２】便座・便ふた自動開閉装置の制御のフローを例示するフローチャートである。
【符号の説明】
【００８５】
２００ 便座装置
２１０ ケース
２２０ ケース蓋
２２０Ａ 湾曲面
２２２ スパウト
２２４ 手洗い鉢
２２６ 係合凹部
２３０ 人体検知センサユニット
２３１ フィルタケース
２３２ 人体検知センサ
２３３ 投光部
２３４ 投光レンズ
２３５ 受光部
２３７ センサホルダ
２３８ リモコン受光素子
２３９ ホルダ
２４０ 着座センサ
２５２ 内蓋
２５４ ロータンクユニット
２５６ 防露層
２５７ 連結管
２５８ 分岐バルブユニット
２５９ 給水部
２６０ バルブ水抜き部
２７０ 取付基板
２７２ 脱臭ユニット
２７４ 補助操作部
２７５ 脱臭吹出口
２７８ ノズルユニット
２８０ 熱交換ユニット
２８２ 室暖ユニット
２８４ コントローラ取付台
２８６ コントローラ
２８８ カバー
３００ 便器
３００ 水洗便器
３００Ｈ 穴
３０３ ボルト
３０５ ナット
４００ 便蓋
４０３ 制御部
４０４ 駆動モータ
４０５ 伝達手段
４０６ 角度検出手段
４２０ 便座
５００ リモコン
７００、７２０ 検知用赤外線
９００ 使用者
【技術分野】
【０００１】
本発明は、便座装置及びトイレ装置に関し、より詳細には、水洗便器に取り付けられるロータンクと人体検知センサとを備えた便座装置及びトイレ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、水洗式の腰掛便器は、便蓋や便座の自動開閉や、便器への洗浄水の自動供給などの高機能化が進んでいる。これらの自動機能を実現するためには、使用者の存在や状態を検知する人体検知センサが必要である。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示されている便器洗浄装置の場合、ロータンクの上方に第１の人体検知センサが設けられ、さらに、便座を開くと露出する位置に第２の人体検知センサが設けられている。男性が立ったままの状態で便器を使用する場合には、この第２の人体検知センサにより便器の自動洗浄が実行される。
【特許文献１】特開２００２−３３９４３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、この便器洗浄装置の場合、ロータンクの上方に設けられた第１の人体検知センサは、検知用の赤外線が便蓋に干渉するなどの理由により、便蓋が開かれた状態において人体を確実に検知することが困難であった。そのために、２つの人体検知センサが搭載されている。しかし、２つの人体検知センサを搭載すると、コストが上がり、また人体検知の制御フローが複雑化するという点でも改善の余地があった。
【０００５】
本発明は、便蓋や便座の開閉状態にかかわらず、ひとつの人体検知センサにより使用者の存在を検知可能とした便座装置及びこれを備えたトイレ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の一態様によれば、
便器に付設される便座装置であって、
ロータンクを内蔵するケースと、
前記ケースの上に設けられるケース蓋と、
少なくともその一部が前記ケースの前面の側部において前記ケースの上端よりも上方に突出して設けられ、使用者を検知する検知用赤外線を放出する投光部と、前記検知用赤外線の反射波を検出する受光部と、を有する人体検知センサユニットと、
前記ケースの前記前面の下方に回動可能に付設された便座と、
前記ケースの前記前面の下方に回動可能に付設された便蓋と、
を備え、
前記便座及び前記便蓋が全開の状態において、前記検知用赤外線が前記便座及び前記便蓋により実質的に干渉されないことを特徴とする便座装置が提供される。
【０００７】
上記構成によれば、便蓋や便座の開閉状態にかかわらず、ひとつの人体検知センサにより使用者の存在を検知が可能となる。また、コストも低くなり、制御も容易で誤動作も防ぐことができる。さらに、人体検知センサの黒窓もひとつになり、外観もすっきりとして見栄えもよい便座装置を提供できる。
【０００８】
ここで、前記ケース蓋は、前面から上面にいたる湾曲面を有し、前記人体検知センサユニットの少なくとも上部は、前記湾曲面と連続する湾曲部を有し、前記湾曲部の中に、略上方に向けてリモコン受光部が設けられたものとすれば、トイレ室の天井などにより反射されて伝搬するリモコンの反射赤外線を確実に検出できる。人体検知センサユニットの少なくとも上部を湾曲部とすることにより、埃や水垢などの蓄積を抑制でき、長期間に亘り安定的にリモコンからの信号を受信できる。またさらに、リモコンからの信号の受光部と人体検知センサとをひとつの人体検知センサユニットにまとめると、外観もすっきりとし見栄えがよく、またコストも下げることができる。
【０００９】
また、前記投光部は、前記リモコン受光部よりも下側に設けられ、前記検知用赤外線の放出方向と、前記リモコン受光部の検知範囲と、が実質的に重複しないものとすれば、信号の干渉による誤検出や誤動作を防ぐことができる。つまり、投光部から放出される検知用赤外線やその反射波は、リモコン受光部には入射しにくくなる。同様に、リモコンから送信される赤外線やその反射波も、人体検知センサの受光部には入射しにくくなる。その結果として、人体検知センサとリモコン受光部の誤検出を抑制し、これら誤検出に起因する誤動作を防ぐことができる。
【００１０】
また、前記検知用赤外線は、前記便器の中心線に向けて水平方向に傾けて放出されるものとすれば、便器に接近するすべての使用者を確実に検知することができる。
【００１１】
また、前記受光部は、前記投光部の下に設けられたものとすれば、投光部と受光部とを縦方向に配置することにより、人体検知センサユニットの横幅をスリムにでき、外観をすっきりと見栄えよくできる。
また、前記人体検知センサユニットの下方の前記ケース内の空間に発熱要素が設けられ、前記発熱要素から放出される熱により、前記人体検知センサユニットが加温されるものとすれば、下方から上昇する熱によって人体検知センサユニットを適度に加温し、結露を防止できる。
【００１２】
また、前記ケース蓋の前面には係合凹部が設けられ、前記ケースの上端から上方に突出した前記人体検知センサユニットの前記突出した部分を前記係合凹部に係合させることにより、前記ケース蓋の位置決めが可能とされたものとすれば、ズレやガタなどを防ぎつつ、ケース蓋を容易に設置できる。その結果として、人体検知センサユニットは、ケース蓋と一体化し、外観がすっきりとし見栄えのよい便座装置を確実に組み立てることができる。
【００１３】
また、前記ケースの下方に設けられ、前記便座に座った使用者を検知する着座センサをさらに備えたものとすれば、人体検知センサによる検知情報と着座センサによる検知情報とを組み合わせることにより、使用者の状態や使用方法などを確実に判定でき、多様な自動動作のうちの最適なものを確実に実行させることができる。
【００１４】
また、前記便蓋及び前記便座の少なくともいずれかをモータにより開閉する開閉装置をさらに備え、前記人体検知センサユニットからの信号に基づいて前記開閉装置を動作させるものすれば、使用者の状態や使用方法に応じて、便蓋や便座の開閉状態を最も適した状態に制御し、使い勝手のよいトイレを提供できる。
【００１５】
また、前記ロータンクに貯留された水を前記便器に供給する自動洗浄装置をさらに備え、前記人体検知センサユニットからの信号に基づいて前記自動洗浄装置を動作させるものとすれば、使用者の状態や使用方法に応じて、最適な水量の洗浄水を流すことができ、使い勝手がよいと同時に、高い節水効果も得られる。
【００１６】
一方、本発明の他の一態様によれば、便器と、前記便器に付設される上記いずれかの便座装置と、を備えたことを特徴とするトイレ装置が提供される。
上記構成によれば、便蓋や便座の開閉状態にかかわらず、ひとつの人体検知センサにより使用者の存在を検知が可能となる。また、コストも低くなり、制御も容易で誤動作も防ぐことができる。さらに、人体検知センサの黒窓もひとつになり、外観もすっきりとして見栄えもよいトイレ装置を提供できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、便蓋や便座の開閉状態にかかわらず、ひとつの人体検知センサにより使用者の存在を検知が可能な便座装置及びトイレ装置を提供できる。また、コストも低くなり、制御も容易で誤動作も防ぐことができる。さらに、人体検知センサの黒窓もひとつになり、外観もすっきりとして見栄えもよい便座装置及びトイレ装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態にかかるトイレ装置の外観を例示する模式図である。
【００１９】
すなわち、本実施形態のトイレ装置は、水洗便器３００と、その上部後方に設置された便座装置２００と、を備える。便座装置２００は、ロータンクが内蔵されたケース２１０と、その上部に設けられたケース蓋２２０と、ケース２１０の側部上端に設けられた人体検知センサユニット２３０と、を備えている。
【００２０】
ケース２１０の前面（使用者に対向する面）の下方には便蓋４００が回動可能に付設され、さらにその下には便座（図４参照）が回動可能に付設されている。また、ケース２１０の内部には、図示しない局部温水洗浄装置（商標名「ウォシュレット」などとして普及している）を内蔵させてもよい。
【００２１】
また、トイレ室の壁面などにリモコン５００を設置し、使用者がこのリモコン５００を操作することにより、便蓋４００の開閉動作、便器３００の水洗洗浄動作、局部温水洗浄装置による局部洗浄動作などを実行可能とすることもできる。
【００２２】
便座装置２００のケース蓋２２０は、その前面（使用者に対向する面）から上面にいたる湾曲面２２０Ａを有する。後に詳述するように、本発明においては、ケース蓋２２０に、手洗い用のスパウトと手洗い鉢を設けてもよい。その場合も、ケース蓋２２０の前面には湾曲面２２０Ａが設けられる。
【００２３】
そして、人体検知センサユニット２３０は、ケース２１０の上端よりも上方に突出して設けられ、その前面は、ケース蓋２２０の湾曲面２２０Ａと連続的して一体的な湾曲表面を構成する湾曲部を有する。一方、人体検知センサユニット２３０の下には、表示部２１２が設けられている。この表示部２１２には、例えば、図２に例示した如く、ひとつあるいは複数のＬＥＤなどの表示灯２１４が設けられ、便座装置２００の動作状態や設定状態などを適宜表示可能としている。
【００２４】
この便座装置は、内蔵するロータンクから水洗便器３００に洗浄水を流すことができる。また、人体検知センサユニット２３０により使用者を検知して、便蓋４００や便座を自動的に開閉させることができる。またさらに、人体検知センサユニット２３０により使用者を検知して、便器３００に適量の洗浄水を最適なタイミングで自動的に流すことも可能である。
【００２５】
そして、本実施形態によれば、人体検知センサユニット２３０をケース２１０の側部上端に突出させて設けることにより、便蓋４００が開状態にある時も、閉状態にある時も、便器３００の前にいる使用者を連続的に確実に検知することができる。
【００２６】
図３及び図４は、便器３００の前に立つ使用者を検知する動作を説明するための概念図である。
すなわち、これらの図面に表したように、人体検知センサユニット２３０からは検知用赤外線７００が放射される。そして、図３に表したように、便蓋４００が閉まった状態において、使用者９００が便器３００の前に立つと、検知用赤外線７００が使用者９００により反射され、その反射光が人体検知センサユニット２３０により検出されて使用者９００を検知することができる。
【００２７】
また、図４に表したように便蓋４００や便座４２０が開いた状態においても、検知用赤外線７００はこれら便蓋４００や便座４２０に遮られることなく照射され、使用者９００からの反射光も、これら便蓋４００や便座４２０に遮られることなく人体検知センサユニット２３０により検出される。これは、人体検知センサユニット２３０をケース２１０の上方の中央ではなく、側部に設置したからである。
【００２８】
つまり、仮に人体検知センサユニット２３０をケース２１０の上方に設置したとしても、ケース２１０の中央に設置したのでは、便蓋４００や便座４２０が開いた時にこれらの干渉を受け、検知用赤外線７００やその反射光が遮られてしまう。この問題を回避するためには、人体検知センサユニット２３０の取り付け位置をさらに高くしなければならない。このためには、ケース２１０の高さを高くする必要がある。
【００２９】
しかし、ケース２１０の高さを高くすると、圧迫感が生じ、見栄えも悪く、限られたトイレ空間が狭くなるという問題が生ずる。また、ケース２１０を高くすると、ケース蓋２２０に手洗い鉢を設けた場合に、手洗い高さが高くなるため使い勝手が悪くなるという問題も生ずる。
【００３０】
これに対して、本実施形態によれば、人体検知センサユニット２３０をケースの上方、かつ中央部ではなく側部において上方に突出させて設けることにより、ケース２１０の高さを低く抑えつつ、ひとつのセンサで、便蓋４００や便座４２０の開閉状態に関わらず、使用者９００を確実かつ安定的に検出することができる。このため、特許文献１に開示されている便器洗浄装置のように、複数の人体検知センサを設けてこれらを使い分ける必要がない。複数のセンサを切り替えて使用する場合、コストが高くなるばかりでなく、制御が複雑化し、誤動作が生ずる可能性も高くなる。
【００３１】
これに対して、本実施形態によれば、ひとつの人体検知センサユニット２３０により使用者９００を連続的かつ確実に検知でき、コストも低くなり、制御も容易で誤動作も防ぐことができる。また、人体検知センサのフィルタを構成する黒窓もひとつになり、外観もすっきりとして見栄えもよい。
【００３２】
なお、図１乃至図４においては、人体検知センサユニット２３０をケース２１０の向かって左側部に配置した具体例を表したが、これとは反対に右側部に配置してもよい。
また一方、図４に表したように、ケース２１０の前面下方に着座センサ２４０を設けてもよい。この着座センサ２４０は、便座４２０に座った使用者９００を検知し、例えば、脱臭装置（図示せず）を自動的に動作させたり、局部温水洗浄装置の動作を許可するトリガ信号を形成するために用いることができる。
【００３３】
図５及び図６は、本実施形態における人体検知センサユニット２３０の検知方向をさらに具体的に説明するための概念図である。
すなわち、本発明者は、トイレ室のサイズや便器の配置、あるいはトイレ室における使用者の動きなどについて検討した。すなわち、検出感度が低すぎると、使用者が便器に接近しても所定の自動動作が実行されず、使い勝手が悪い。一方、遠くの人体まで検出すると、誤検知や不要な自動動作が増えてしまう。
【００３４】
これらの観点から検討した結果、便器３００の正面においてその先端から３００ミリメータ以内の範囲に使用者が接近した時に、その存在を検知できるようにするとよいことが判明した。
【００３５】
このためには、ケース２００を現行の標準的なサイズとした場合に、人体検知センサユニット２３０から放出される検知用赤外線７００は、便器３００の中心線Ｃに向けて水平方向に約１１度傾け、垂直方向には殆ど傾けずに放射させるとよい。また、後に詳述するように、検知用赤外線７００のビーム広がり角度は、約４度と比較的狭くするとよい。このようにすると、便器３００の前にいる使用者９００を確実かつ安定的に検知できる。
【００３６】
この検知条件においては、便器３００の正面でその先端Ｙ１から約３００乃至１００ミリメータの距離の位置Ｙ２に使用者９００が立った時に、平均的な３才児の頭部にあたる位置に検知用赤外線７００が照射される。一般的に、腰掛便器を一人で使用できるようになるのは３才からであり、図５及び図６に例示した検知条件によれば、このような幼児から大人まで、便器３００に接近するすべての使用者を確実に検知することができる。
【００３７】
本発明によれば、このようにひとつの人体検知センサで使用者を確実に検知することができ、この検知情報に基づいて、便蓋４００の自動開閉動作や、便器３００の自動洗浄などの自動動作を実行させることができる。
図７及び図８は、便蓋４００や便座の自動開閉動作を例示する模式図である。
すなわち、図７は、使用者９００が便器３００に腰掛けて使用する場合を表す。
この場合、図７（ａ）に表したように、まず便器３００に使用者９００が接近すると、検知用赤外線７００の検知範囲（例えば、便器３００の先端から約３００ミリメータ以内）において検知され、便蓋４００が矢印Ａで表した方向に自動的に開く（オート開動作）。なお、便蓋４００が開いた状態においても、図１乃至図６に関して前述したように、人体検知センサユニット２３０により使用者の検知は安定して続行される。
【００３８】
そして、図７（ｂ）に表したように、使用者９００が便座４２０に座ると、着座センサ２４０（図４参照）からの検知用赤外線７２０により着座したことが検知される。またこの時、人体検知センサユニット２３０からの検知用赤外線７００によっても使用者９００が検知されている。このように使用者９００が便座４２０に着座した状態を検知したら、所定の動作を開始させることができる。例えば、着座を検知して、脱臭装置を動作させることができる。また、所定の時間（例えば、６秒間）、連続的な着座を検知したら、「オート閉モード（使用者９００が便器３００を離れると、便蓋４００が自動的に閉じる動作モード）」を許可するようにしてもよい。
【００３９】
使用者９００が便器３００を使用した後に便座４２０から立ち上がると、着座センサ２４０の検知用赤外線７２０による検知範囲外となる。この時に、例えば、脱臭装置の風量を一時的に増大させてもよい。そしてさらに、図７（ｃ）に表したように使用者９００が便器３００から離れると、人体検知センサユニット２３０からの検知用赤外線７００による検知範囲外（例えば、便器３００の先端から約３００ミリメータ）となる。このように、人体検知センサユニット２３０と着座センサ２４０がいずれも非検知となり所定時間（例えば、９０秒）が経過したら、図７（ｄ）に表したように、便蓋４００が矢印Ｂの方向に自動的に閉じる。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態によれば、ひとつの人体検知センサユニット２３０とひとつの着座センサ２４０とにより、使用者９００の存在や、着座状態を確実かつ安定的に検知し、各種の自動動作を確実に実行させることができる。
【００４１】
なお、例えば、使用者９００が便蓋４００を手動またはリモコン５００（図１参照）で閉めた場合には、その後、人体検知センサユニット２３０により所定時間（例えば、１０秒間）の間、連続的に非検知とならないとオート開動作は実行しないようにしてもよい。このようにすれば、使用者９００の意思によって、便蓋４００を閉状態に維持できる。
【００４２】
また、図７（ｂ）に表した状態において「オート閉モード」が許可されなかった場合でも、人体検知センサユニット２３０と着座センサ２４０がいずれも連続して所定の時間（例えば、５分間）の間、非検知状態の場合には、自動的に便蓋４００を閉じるようにしてもよい。
【００４３】
また、図７（ａ）に表したように人体検知センサユニット２３０が使用者９００を検知した時に、便蓋４００のみならず便座４２０も同時に自動的に開かれるようにしてもよい。この場合、使用者９００が便座４２０に腰掛ける時には、手動またはリモコン５００で便座４２０をおろせばよい。なお、「オート開動作」に際して、便蓋４００のみが開くか、それとも、便蓋４００と便座４２０を開くか、は、例えば、リモコン５００などにより設定変更が可能である。
【００４４】
次に、図８は、男性が立った状態で便座４２０を使用する場合を表す。
この場合も、図８（ａ）に表したように、まず便器３００に使用者９００が接近すると、検知用赤外線７００の検知範囲において検知され、便蓋４００が矢印Ａで表した方向に自動的に開く（オート開動作）。なお、この時に、前述した如く便座４２０も同時に開くようにしてもよい。
【００４５】
次に、図８（ｂ）に表したように、使用者９００は必要に応じて、手動またはリモコン５００により便座４２０を矢印Ｂの方向に上げる。なお、このように便蓋４００や便座４２０が開いた状態においても、人体検知センサユニット２３０により使用者９００を確実に検知できる。また、この場合、使用者９００は、着座センサ２４０の検知用赤外線７２０からは検知範囲外にいる。
【００４６】
そして、図８（ｃ）に表したように使用者９００が便器３００の前に立ち続け、所定の時間（例えば、６秒間）、人体検知センサユニット２３０により連続的に検知したら、「オート閉モード」を許可するようにしてもよい。
【００４７】
使用者９００が便器３００を使用した後に、図８（ｄ）に表したように、便器３００から離れると、人体検知センサユニット２３０からの検知用赤外線７００による検知範囲外（例えば、便器３００の先端から約３００ミリメータ）となる。このように、人体検知センサユニット２３０と着座センサ２４０がいずれも非検知となり所定時間（例えば、９０秒）が経過したら、図８（ｅ）に表したように、便蓋４００が矢印Ｃの方向に自動的に閉じる。
【００４８】
以上説明したように、本実施形態によれば、ひとつの人体検知センサユニット２３０により、男性の使用者９００の小用動作も確実かつ安定的に検知し、各種の自動動作を確実に実行させることができる。
【００４９】
次に、便器３００の自動洗浄について説明する。
図９及び図１０は、便器３００の自動洗浄動作を例示する模式図である。
すなわち、図９は、使用者９００が便器３００に腰掛けて使用する場合を表す。
この場合も、図９（ａ）に表したように、まず便器３００に使用者９００が接近すると、検知用赤外線７００の検知範囲（例えば、便器３００の先端から約３００ミリメータ以内）において検知される。ここで、図７及び図８に関して前述したように便蓋４００を自動的に開いてもよい。
【００５０】
そして、図９（ｂ）に表したように、使用者９００が便座４２０に座ると、着座センサ２４０（図４参照）からの検知用赤外線７２０により着座したことが検知される。またこの時、人体検知センサユニット２３０からの検知用赤外線７００によっても使用者９００が検知されている。着座を検知したら、脱臭装置を動作させるようにもしてよい。そして、所定の時間、連続的な着座を検知したら、「自動洗浄モード（使用者９００が便器３００を離れると、便器３００に自動的に洗浄水を流す動作モード）」を許可するようにしてもよい。
【００５１】
使用者９００が便器３００を使用した後に便座４２０から立ち上がると、着座センサ２４０の検知用赤外線７２０による検知範囲外となる。この時に、例えば、脱臭装置の風量を一時的に増大させてもよい。そしてさらに、図７（ｃ）に表したように使用者９００が便器３００から離れると、人体検知センサユニット２３０からの検知用赤外線７００による検知範囲外（例えば、便器３００の先端から約３００ミリメータ）となる。
【００５２】
この時、例えば、着座センサ２４０が非検知となり所定時間（例えば、５秒間）が経過したか、または、人体検知センサユニット２３０と着座センサ２４０がいずれも非検知となり所定時間が経過したら、図９（ｄ）に表したように、ケース２１０内のロータンクから便器３００に洗浄水Ｂが自動的に供給され、水洗洗浄される。また、この際に、着座センサ２４０により検知した着座時間が所定時間（例えば、３０秒間）以上であれば「大洗浄（流水量が多い）」を実行し、所定時間以下であれば「小洗浄（流水量が少ない）」を実行するようにしてもよい。例えば、「大洗浄」として８リッター、「小洗浄」として６リッターをそれぞれ流すことができる。このように流水量を切り替えれば、節水できる。
【００５３】
次に、図１０は、男性が立った状態で便座４２０を使用する場合を表す。
この場合も、図１０（ａ）に表したように、まず便器３００に使用者９００が接近すると、検知用赤外線７００の検知範囲において検知される。この時、図８（ａ）に関して前述したように、便蓋４００（あるいは、便蓋４００と便座４２０）を矢印Ａで表した方向に自動的に開いてもよい。
【００５４】
次に、図１０（ｂ）に表したように、使用者９００は必要に応じて、手動またはリモコン５００により便座４２０を矢印Ｂの方向に上げる。この時、使用者９００は、人体検知センサユニット２３０により検知されているが、着座センサ２４０からは検知範囲外にいる。
【００５５】
そして、図１０（ｃ）に表したように使用者９００が便器３００の前に立ち続け、所定の時間（例えば、６秒間）、人体検知センサユニット２３０により連続的に検知したら、「自動洗浄モード」を許可するようにしてもよい。
【００５６】
使用者９００が便器３００を使用した後に、図１０（ｄ）に表したように、便器３００から離れると、人体検知センサユニット２３０からの検知用赤外線７００による検知範囲外となる。このように、人体検知センサユニット２３０が非検知となり所定時間（例えば、３秒）が経過したら、図１０（ｅ）に表したように、ケース２１０内のロータンクから便器３００に洗浄水Ｃが自動的に供給され、水洗洗浄される。この際には、流水量が相対的に小さい「小洗浄」を実行する。男子小用の「小洗浄」の流水量は、例えば４．５リッター程度とすることができる。
【００５７】
なお、図９及び図１０に関して前述したいずれの場合も、不要な自動洗浄を防ぐため、上述のプロセスにより自動洗浄が実行された場合や、使用者９００がリモコン５００などを操作して洗浄した場合は、その後の所定時間（例えば、６０秒間）は自動洗浄をしないように設定してもよい。
以上説明したように、本実施形態によれば、ひとつの人体検知センサユニット２３０により、便座４２０に着座した場合も、男性の使用者９００の小用動作も、確実かつ安定的に検知し、所定の洗浄動作を確実に実行させることができる。
【００５８】
特に、男性の使用者９００が立った状態で使用する場合、特許文献１に記載された便器洗浄装置においては、便蓋が閉じた状態では第１の人体検知センサにより検知し、便蓋が開かれると第２の人体検知センサにより検知する。しかし、このように複数のセンサを切り替えて使用すると、便蓋や便座を開くタイミングや使用者の姿勢などによっては、これらセンサによる検知に空白時間が生ずるおそれもある。つまり、使用者がいずれのセンサにも検知されない瞬間が生じ、その後の自動動作に支障が生ずるおそれもある。
これに対して、本実施形態によれば、ひとつの人体検知センサユニット２３０により連続的かつ安定的に使用者９００を検知でき、所定の自動動作を確実に実行させることができる。また、人体検知センサユニット２３０と着座センサ２４０とにより使用者９００の状態を検知し、水洗洗浄の流水量を、男女の「大洗浄（８リッター）」、女性の「小洗浄（６リッター）」、男性の「小洗浄（４．５リッター）」とこまめに切り替えると、洗浄効果を低下させずに、高い効率の節水効果が得られる。
【００５９】
一方、本実施形態によれば、人体検知センサユニット２３０に、リモコン５００からの信号の受光部も内蔵させることができる。
【００６０】
図１１は、リモコン５００からの信号の経路を説明するための概念図である。
すなわち、リモコン５００からは、赤外線による制御信号が送信される。この制御信号は、矢印Ｔで表したように、通常は上方すなわちトイレ室の天井に向けて送信される。そして、便座装置２００は、矢印Ｒで表したように、その反射波を受信する。リモコン５００から便座装置２００に向けて赤外線が直接、送信されないのは、使用者などにより遮られる場合が多く、また、人体検知センサに干渉するおそれがあるからである。
【００６１】
矢印Ｒで表したように、トイレ室の天井などで反射された赤外線を確実に受信するためには、受光部が上方を向いていることが望ましい。これに対して、本実施形態によれば、ケース蓋２２０の前面に湾曲面２２０Ａを設け、人体検知センサユニット２３０の少なくとも上部をこの湾曲面２２０Ａと一体的に連続する湾曲部とし、この部分にリモコン用の受光素子を上向きに内蔵させることにより、上方から伝搬する反射赤外線を確実に検出できる。
【００６２】
また、人体検知センサユニット２３０の少なくとも上部を湾曲部とすることにより、埃や水垢などの蓄積を抑制できる。すなわち、人体検知センサユニット２３０の上部を仮に水平面とすると、埃や水などが堆積しやすく、これにより受光窓の透過率が低下して受光感度が経年的に低下するおそれもある。これに対して、本実施形態によれば、人体検知センサユニット２３０の上部を湾曲部とすることにより、埃や水垢の蓄積を抑制して、長期間に亘り安定的にリモコン５００からの信号を受信できる。
【００６３】
また、このようにリモコンからの信号の受光部と人体検知センサとをひとつの人体検知センサユニット２３０にまとめると、外観もすっきりとし見栄えがよく、またコストも下げることができる。
【００６４】
以下、本実施形態における人体検知センサユニット２３０の内部構造について、具体例を参照しつつ説明する。
図１２は、人体検知センサユニット２３０を斜め正面から眺めた模式図である。
また、図１３は、人体検知センサユニット２３０を斜め後方から眺めた模式図である。
また、図１４は、人体検知センサユニット２３０のフィルタケース２３１を外した状態を表す模式図である。
また、図１５は、人体検知センサユニット２３０の断面構造を表す模式図である。
また、図１６及び図１７は、人体検知センサユニット２３０の組立図である。
【００６５】
すなわち、人体検知センサユニット２３０は、フィルタケース２３１の中に、人体検知センサ２３２と、リモコン受光素子２３８とを内蔵している。フィルタケース２３１は、赤外線を透過させ可視光は遮る光学特性を有する。人体検知センサ２３２は、投光部２３３と受光部２３５とが上下に配置された構造を有する。投光部２３３には赤外線発光素子が内蔵され、投光レンズ２３４を介して収束された検知用赤外線７００が放出される。検知用赤外線７００の広がり角度は、図１５に例示したように、例えば、４度程度と比較的狭くすると、誤検出などを防ぐことができる。一方、受光部２３５には、受光素子が内蔵され、検知用赤外線７００の反射波を検出する。
このように投光部２３３と受光部２３５とを縦方向に配置することにより、人体検知センサユニット２３０の横幅をスリムにでき、外観をすっきりと見栄えよくできる。さらに、投光部と受光部とを横方向に配置するよりも、本実施形態における縦方向配置のほうが、検知用赤外線７００が便蓋４００や便座４２０に遮られることなく、確実に使用者９００を検知することができる。
この人体検知センサ２３２は、センサホルダ２３７に保持され、フィルタケース２３１のなかに収容される。
【００６６】
一方、その上方には、リモコン受光素子２３８がホルダ２３９に保持されてフィルタケース２３１の中に収容される。リモコン受光素子２３８は、シリコンのフォトダイオードなどを内蔵する。リモコン受光素子２３８の受光部は、図１５に表したように、斜め上方に向けて、例えば６０度の検出角度範囲を有する。このように、人体検知センサ２３２から放出される検知用赤外線７００の方向と、リモコン受光素子２３８の検出角度範囲と、をそれぞれ別の方向に向けることにより、信号の干渉による誤検出や誤動作を防ぐことができる。つまり、人体検知センサ２３２から放出される検知用赤外線７００やその反射波Ｒ２は、リモコン受光素子２３８には入射しにくい。同様に、リモコン５００から送信される赤外線やその反射波Ｒ１も、人体検知センサ２３２の受光部２３５には入射しにくい。
【００６７】
その結果として、人体検知センサ２３２とリモコン受光素子２３８の誤検出を抑制し、これら誤検出に起因する誤動作を防ぐことができる。
【００６８】
次に、本実施形態の便座装置の組立について説明する。
図１８は、本実施形態の便座装置の組立工程を表す工程図である。
すなわちまず、図１８に表したように、ケース２１０の下面に取り付けボルト３０３を螺旋止めし、これら取り付けボルト３０３を、便器３００の後方に設けられた取り付け穴３００Ｈに貫通させる。
次に、図１８（ｂ）及び（ｃ）に表したように、便器３００の後部裏面側に突出した取り付けボルト３０３に取り付けナット３０５を螺旋止めしてケース２１０を便器３００の上に固定する。この状態において、ケース２１０に上にケース蓋２２０はまだ設置されておらず、人体検知センサユニット２３０は、ケース２１０の上端よりも突出している。
【００６９】
次に、図１８（ｄ）に表したように、ケース蓋２２０を取り付ける。同図には、ケース蓋２２０として、手洗い用のスパウト２２２と手洗い鉢２２４が設けれたものを例示した。ただし、この代わりに図１乃至図４などに表したようなケース蓋２２０でもよい。
【００７０】
ケース蓋２２０には、その手前側の側部に係合凹部２２６が設けられている。この係合凹部２２６を、ケース２１０から突出した人体検知センサユニット２３０に係合させることにより、ケース蓋２２０を確実かつ容易に位置決めできる。つまり、ズレやガタなどを防ぎつつ、ケース蓋２２０を容易に設置できる。その結果として、図１８（ｅ）に表したように、人体検知センサユニット２３０湾曲面は、ケース蓋２２０の湾曲面２２０Ａと一体化し、外観がすっきりとし見栄えのよい便座装置を確実に組み立てることができる。
ケース蓋２２０に、スパウト２２２と手洗い２２４を設けた場合には、手を洗った跳ね水が周囲に飛散するので、人体検知センサユニット２３０のフィルタケース２３１にも水が付着しやすい。これに対して、本実施形態によれば、フィルタケース２３１の表面は図１５にも表したように水平方向に対して４５度以上に傾斜させた湾曲表面となっているので、フィルタケース２３１への付着水はケース２１０に向かって流れやすく、フィルタケース２３１の表面に付着水が残留しにくいという利点がある。
【００７１】
次に、本実施形態の便座装置の内部構造について説明する。
図１９は、本実施形態の便座装置の内部構造を例示する透視図である。
【００７２】
すなわち、ケース２１０の上部開口は、内蓋２５２により遮蔽され、その下にロータンクユニット２５４が設けられている。ロータンクユニット２５４の周囲には防露層２５６が設けられ、結露が防止される。ロータンクユニット２５４の下方には連結管２５７を介して分岐バルブユニット２５８が設けられている。分岐バルブユニット２５８には、給水部２５９を介して外部から給水される。また、分岐バルブユニット２５８には、バルブ水抜き部２６０が接続され、メンテナンスなどの際に残り水を除去できるようにされている。
【００７３】
ケース２１０の下端には取付基板２７０が設けられ、その上の向かって左側には、脱臭ユニット２７２、補助操作部２７４、脱臭吹出口２７５が設けられている。補助操作部２７４には、水洗洗浄や局部温水洗浄などを実行するためのスイッチが設けられている。また、脱臭吹出口２７５は、便器３００内の空気を吸引し触媒により脱臭した後に便器外に排出するために設けられている。
【００７４】
また、取付基板２７０の前方のほぼ中央には、ノズルユニット２７８が設けられている。ノズルユニット２７８は、便器３００の中に伸出し、その先端から温水を噴出して使用者のお尻などを洗浄するためのものである。ノズルユニット２７８の右側後方には、熱交換ユニット２８０と、室暖ユニット２８２が設けられている。これらは、ケース２１０の左側の開口から温風を吹き出すことにより、トイレ室を暖房する役割を有する。
【００７５】
一方、ノズルユニット２７８の左側（人体検知センサユニットの側）には、コントローラ取付台２８４が設けられ、その上にコントローラ２８６が取り付けられている。コントローラ２８６は、ＡＣ部とＤＣ部の電源や制御回路ならびに放熱用のヒートシンクなどからなる。
【００７６】
以上説明したように、本実施形態の便座装置には、各種の電装品や駆動部、ヒータなどが内蔵されている。そして、本実施形態においては、ヒートシンクなどの発熱部材を備えたコントローラ２８６をケース２１０の下方左側に配置し、人体検知センサユニット２３０をケース２１０の上方左側に配置することにより、下方から上昇する廃熱によって人体検知センサユニット２３０を適度に加温し、結露を防止できる。
【００７７】
図１９に表した具体例の場合、放熱用のヒートシンクの前面に、上下が開放された板状のカバー２８８が取り付けられている。信号線（図示せず）などはこのカバー２８８の外側を通すことにより、ヒートシンクの熱による断線などを防止できる。そして、ヒートシンクから放出された廃熱は、カバー２８８の上の開口を介して矢印Ｈで表したようにケース２１０内を上昇し、人体検知センサユニット２３０を適度に加温することができる。その結果として、人体検知センサユニット２３０に内蔵される人体検知センサやリモコン受光素子の結露による誤動作や誤検出を防ぐことができる。
【００７８】
次に、本実施形態において、便蓋４００あるいは便座４２０が自動的に全開状態に開かれるようにした便座装置について説明する。すなわち、本実施形態においては、ケース２１０の側部上方に人体検知センサユニット２３０を設けることにより、便蓋４００や便座４２０が全開状態にある時でも、これらに遮られることなく使用者を検知できる。しかし、例えば、使用者が手動で便蓋４００や便座４２０を開けた場合、必ずしもこれらを全開状態にしないで放置することもあり得る。この時、便蓋４００や便座４２０がほぼ垂直に立った状態で停止すると、人体検知センサユニット２３０の検知範囲と干渉する場合もあり得る。
【００７９】
そこで、便蓋４００や便座４２０について、「開端域」を設定し、この範囲においては、モータなどの力により強制的に全開状態に開くようにするとよい。その具体的な構成としては、例えば、本願出願人により特開２０００−９３３５１号公報に開示された構成を用いることができる。
【００８０】
図２０は、本構成に基づく便座・便ふた自動開閉装置のブロック図である。
また、図２１は、便座４２０の開状態を説明するための模式図である。
【００８１】
図２０に表した自動開閉装置においては、制御部４０３からの信号により駆動モータ４０４が回転し、伝達手段４０５を介して便座４２０（及び／または便蓋４００）は、開方向または閉方向に回動される。
【００８２】
ここで、図２１に表したように、便座４２０の全開位置Ａより閉側に「開端域」を設定する。図２１に表したような便座４２０においては、全開の位置Ａでも便座４２０の重心位置は回転中心よりも閉側にあるため、便座４２０は閉側に付勢される。便座４２０を手動で全開の位置Ａまで回動させた後手を離すと、便座４２０は自重により閉方向に付勢されているため、自動開閉装置のギヤのバックラッシュやヒンジ部のガタ分だけ閉側へ回動し、Ｂの位置で駆動モータ４０４のディテントトルクにより停止する。
図２２は、本具体例における制御のフローを例示するフローチャートである。
駆動モータ４０４が回転していない状態、すなわち待機状態で、便座４２０が手動で開端域に回動されると、図２２に表した制御フローにより、制御部４０３は、角度検出手段４０６からの信号を判定し、開端域に到達して一定時間が経過した後に、一定時間だけ開方向に駆動モータ４０４を低速で駆動する。この時の駆動トルクは、全閉位置から開動作するときに比べ小さくて良いので、制御部４０３は駆動モータ４０４への電流値を通常開動作に比べ小さく制御する。
このように制御された自動開閉装置は、ギヤのバックラッシュ及びヒンジ部のガタを吸収した後、便座４２０を全開位置へ回動する。従って、便座１４２０を電動開動作させた時と同じ全開の位置に保持することが可能となる。その結果として、人体検知センサユニット２３０から放出される検知用赤外線７００と干渉するおそれが解消される。また、便座４２０のガタ等による不要な閉方向への倒れを防止することができる。また、便座４２０は便蓋４００に密着するので、見栄えが良くなるとともに、使用者の不安感を無くすことができる。また、開端域に達してから一定時間後に駆動するので、使用者は便座４２０に触れている可能性は低く、また、万が一使用者が便座４２０に触れていたとしても、駆動トルクを小さく且つ低速で駆動しているため、手を挟んでけがをするようなこともない。
以上具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。
すなわち、本発明の便座装置及びトイレ装置を構成する要素について当業者が設計変更を加えたものであっても、本発明の要旨を備えたものであれば、本発明の範囲に包含される。
【００８３】
例えば、ケース２１０、ケース蓋２２０、人体検知センサユニット２３０及びこれらに内蔵される各種の要素などについては、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の要旨を含む限り本発明の範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施の形態にかかるトイレ装置の外観を例示する模式図である。
【図２】表示部２１２の具体例を表す正面図である。
【図３】便器３００の前に立つ使用者を検知する動作を説明するための概念図である。
【図４】便器３００の前に立つ使用者を検知する動作を説明するための概念図である。
【図５】本実施形態における人体検知センサユニット２３０の検知方向をさらに具体的に説明するための概念図である。
【図６】本実施形態における人体検知センサユニット２３０の検知方向をさらに具体的に説明するための概念図である。
【図７】便蓋４００や便座の自動開閉動作を例示する模式図である。
【図８】便蓋４００や便座の自動開閉動作を例示する模式図である。
【図９】便器３００の自動洗浄動作を例示する模式図である。
【図１０】便器３００の自動洗浄動作を例示する模式図である。
【図１１】リモコン５００からの信号の経路を説明するための概念図である。
【図１２】人体検知センサユニット２３０を斜め正面から眺めた模式図である。
【図１３】人体検知センサユニット２３０を斜め後方から眺めた模式図である。
【図１４】人体検知センサユニット２３０のフィルタケース２３１を外した状態を表す模式図である。
【図１５】人体検知センサユニット２３０の断面構造を表す模式図である。
【図１６】人体検知センサユニット２３０の組立図である。
【図１７】人体検知センサユニット２３０の組立図である。
【図１８】本実施形態の便座装置の組立工程を表す工程図である。
【図１９】本実施形態の便座装置の内部構造を例示する透視図である。
【図２０】便座・便ふた自動開閉装置のブロック図である。
【図２１】便座４２０の開状態を説明するための模式図である。
【図２２】便座・便ふた自動開閉装置の制御のフローを例示するフローチャートである。
【符号の説明】
【００８５】
２００ 便座装置
２１０ ケース
２２０ ケース蓋
２２０Ａ 湾曲面
２２２ スパウト
２２４ 手洗い鉢
２２６ 係合凹部
２３０ 人体検知センサユニット
２３１ フィルタケース
２３２ 人体検知センサ
２３３ 投光部
２３４ 投光レンズ
２３５ 受光部
２３７ センサホルダ
２３８ リモコン受光素子
２３９ ホルダ
２４０ 着座センサ
２５２ 内蓋
２５４ ロータンクユニット
２５６ 防露層
２５７ 連結管
２５８ 分岐バルブユニット
２５９ 給水部
２６０ バルブ水抜き部
２７０ 取付基板
２７２ 脱臭ユニット
２７４ 補助操作部
２７５ 脱臭吹出口
２７８ ノズルユニット
２８０ 熱交換ユニット
２８２ 室暖ユニット
２８４ コントローラ取付台
２８６ コントローラ
２８８ カバー
３００ 便器
３００ 水洗便器
３００Ｈ 穴
３０３ ボルト
３０５ ナット
４００ 便蓋
４０３ 制御部
４０４ 駆動モータ
４０５ 伝達手段
４０６ 角度検出手段
４２０ 便座
５００ リモコン
７００、７２０ 検知用赤外線
９００ 使用者
【特許請求の範囲】
【請求項１】
便器に付設される便座装置であって、
ロータンクを内蔵するケースと、
前記ケースの上に設けられるケース蓋と、
少なくともその一部が前記ケースの前面の側部において前記ケースの上端よりも上方に突出して設けられ、使用者を検知する検知用赤外線を放出する投光部と、前記検知用赤外線の反射波を検出する受光部と、を有する人体検知センサユニットと、
前記ケースの前記前面の下方に回動可能に付設された便座と、
前記ケースの前記前面の下方に回動可能に付設された便蓋と、
を備え、
前記便座及び前記便蓋が全開の状態において、前記検知用赤外線が前記便座及び前記便蓋により実質的に干渉されないことを特徴とする便座装置。
【請求項２】
前記ケース蓋は、前面から上面にいたる湾曲面を有し、
前記人体検知センサユニットの少なくとも上部は、前記湾曲面と連続する湾曲部を有し、
前記湾曲部の中に、略上方に向けてリモコン受光部が設けられたことを特徴とする請求項１記載の便座装置。
【請求項３】
前記投光部は、前記リモコン受光部よりも下側に設けられ、
前記検知用赤外線の放出方向と、前記リモコン受光部の検知範囲と、が実質的に重複しないことを特徴とする請求項２記載の便座装置。
【請求項４】
前記検知用赤外線は、前記便器の中心線に向けて水平方向に傾けて放出されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の便座装置。
【請求項５】
前記受光部は、前記投光部の下に設けられたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の便座装置。
【請求項６】
前記人体検知センサユニットの下方の前記ケース内の空間に発熱要素が設けられ、前記発熱要素から放出される熱により、前記人体検知センサユニットが加温されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の便座装置。
【請求項７】
前記ケース蓋の前面には係合凹部が設けられ、
前記ケースの上端から上方に突出した前記人体検知センサユニットの前記突出した部分を前記係合凹部に係合させることにより、前記ケース蓋の位置決めが可能とされたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の便座装置。
【請求項８】
前記ケースの下方に設けられ、前記便座に座った使用者を検知する着座センサをさらに備えたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の便座装置。
【請求項９】
前記便蓋及び前記便座の少なくともいずれかをモータにより開閉する開閉装置をさらに備え、
前記人体検知センサユニットからの信号に基づいて前記開閉装置を動作させることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の便座装置。
【請求項１０】
前記ロータンクに貯留された水を前記便器に供給する自動洗浄装置をさらに備え、
前記人体検知センサユニットからの信号に基づいて前記自動洗浄装置を動作させることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の便座装置。
【請求項１１】
便器と、
前記便器に付設される請求項１〜１０のいずれか１つに記載の便座装置と、
を備えたことを特徴とするトイレ装置。
【請求項１】
便器に付設される便座装置であって、
ロータンクを内蔵するケースと、
前記ケースの上に設けられるケース蓋と、
少なくともその一部が前記ケースの前面の側部において前記ケースの上端よりも上方に突出して設けられ、使用者を検知する検知用赤外線を放出する投光部と、前記検知用赤外線の反射波を検出する受光部と、を有する人体検知センサユニットと、
前記ケースの前記前面の下方に回動可能に付設された便座と、
前記ケースの前記前面の下方に回動可能に付設された便蓋と、
を備え、
前記便座及び前記便蓋が全開の状態において、前記検知用赤外線が前記便座及び前記便蓋により実質的に干渉されないことを特徴とする便座装置。
【請求項２】
前記ケース蓋は、前面から上面にいたる湾曲面を有し、
前記人体検知センサユニットの少なくとも上部は、前記湾曲面と連続する湾曲部を有し、
前記湾曲部の中に、略上方に向けてリモコン受光部が設けられたことを特徴とする請求項１記載の便座装置。
【請求項３】
前記投光部は、前記リモコン受光部よりも下側に設けられ、
前記検知用赤外線の放出方向と、前記リモコン受光部の検知範囲と、が実質的に重複しないことを特徴とする請求項２記載の便座装置。
【請求項４】
前記検知用赤外線は、前記便器の中心線に向けて水平方向に傾けて放出されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の便座装置。
【請求項５】
前記受光部は、前記投光部の下に設けられたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の便座装置。
【請求項６】
前記人体検知センサユニットの下方の前記ケース内の空間に発熱要素が設けられ、前記発熱要素から放出される熱により、前記人体検知センサユニットが加温されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の便座装置。
【請求項７】
前記ケース蓋の前面には係合凹部が設けられ、
前記ケースの上端から上方に突出した前記人体検知センサユニットの前記突出した部分を前記係合凹部に係合させることにより、前記ケース蓋の位置決めが可能とされたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の便座装置。
【請求項８】
前記ケースの下方に設けられ、前記便座に座った使用者を検知する着座センサをさらに備えたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の便座装置。
【請求項９】
前記便蓋及び前記便座の少なくともいずれかをモータにより開閉する開閉装置をさらに備え、
前記人体検知センサユニットからの信号に基づいて前記開閉装置を動作させることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の便座装置。
【請求項１０】
前記ロータンクに貯留された水を前記便器に供給する自動洗浄装置をさらに備え、
前記人体検知センサユニットからの信号に基づいて前記自動洗浄装置を動作させることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の便座装置。
【請求項１１】
便器と、
前記便器に付設される請求項１〜１０のいずれか１つに記載の便座装置と、
を備えたことを特徴とするトイレ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２００６−２０４３８１（Ｐ２００６−２０４３８１Ａ）
【公開日】平成１８年８月１０日（２００６．８．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１７４９１（Ｐ２００５−１７４９１）
【出願日】平成１７年１月２５日（２００５．１．２５）
【出願人】（００００１００８７）東陶機器株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月１０日（２００６．８．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月２５日（２００５．１．２５）
【出願人】（００００１００８７）東陶機器株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
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