JP2003130962A - シャワートイレ用センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 使用者の存否を検出するセンサの検出精度を
向上させることができるシャワートイレ用センサを提供
すること。 【解決手段】 着座センサ２は、赤外線を投光する投光
部２ａと、その投光部２ａから投光される赤外線の反射
光を受光する受光部とを備え、この投光部２ａおよび受
光部は上カバー６の透過面６ａに対峙して設置されてい
る。着座センサ２の下側には、赤外線を吸収する材料で
形成される光吸収板５ｄが配設され、光吸収板５ｄに対
して透過面６ａは略４５度に傾斜して形成されている。
よって、投光部２ａから投光される赤外線のうち、透過
面６ａにより反射される反射光は、反射光路上に配設さ
れる光吸収板５ｄに吸収され、受光部に受光されること
がない。従って、透過面６ａにより反射される使用者の
存否とは関係の無い反射光が受光部に受光されることを
防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明はシャワートイレ用
センサに関し、特に、使用者の存否を検出するセンサの
検出精度を向上させることができるシャワートイレ用セ
ンサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】 従来、人体の局部を洗浄するシャワー
を備えたシャワートイレには、使用者の存否を検出する
ため、マンセンサ（人センサ）および着座センサが装着
されている。マンセンサは、トイレ内への使用者の出入
りを検出して自動的に便蓋の開閉制御をするものであ
り、一方、着座センサは、便座上の使用者の存否を検出
して便座未使用時のシャワーの噴出を防止するものであ
る。これらのセンサとして赤外線反射式センサが一般に
使用されている。

【０００３】赤外線反射式センサは、投光部から投光さ
れる赤外線を、使用者の存否を検出可能な検出領域に照
射すると共に、検出領域内の使用者の存否により変化す
る赤外線の反射光を受光部により受光する。この受光部
に受光される反射光の光量変化に基づいて、赤外線反射
式センサは、使用者の存否を検出する。この赤外線反射
式センサは、外力や水滴の付着による部品の損傷や故障
を防止し、かつ、シャワートイレの外観を向上するた
め、アクリル等の光透過性を有する材料で形成された保
護板により投光部および受光部が覆われている。また、
投光部または受光部に使用者が接近し過ぎると、投光部
から投光される赤外線の反射光が受光部に受光されず、
使用者の存否が検出できなくなってしまうので、投光部
および受光部と使用者との間を所定距離だけ離間させる
ためにも保護板が設けられている。

【０００４】ここで、投光部から投光される赤外線のう
ち、保護板を透過せずに反射する反射光の一部は、使用
者の存否に関係無く受光部に受光される。この受光部に
受光される反射光によって使用者の存否が誤検出される
ことがある。このため、特開平１０−１３２９５３号公
報に開示されるように、赤外線を受光部とは別の方向に
反射させる形状をした保護板が提案されている。この保
護板によれば、センサによる使用者の誤検出を防止する
ことができ、センサの検出精度を向上することができる
のである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、保護
板を透過せずに反射する赤外線の反射光を受光部とは別
の方向へ反射させた場合であっても、保護板や他の構成
部材によって複数回の反射をすることにより反射光の一
部が受光部に受光されてしまう。この受光部に受光され
る反射光は、使用者の存否に関係無く受光部に受光され
るので、使用者の不在時にも受光部が反射光を受光し
て、使用者が存在すると誤って検出してしまうという問
題点があった。

【０００６】本発明は上述した問題点を解決するために
なされたものであり、使用者の存否を検出するセンサの
検出精度を向上させることができるシャワートイレ用セ
ンサを提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】 この目的を達成するた
めに、請求項１記載のシャワートイレ用センサは、赤外
線を投光する投光部と、その投光部から投光される赤外
線の反射光を受光する受光部と、その受光部および前記
投光部に対峙して設置され前記投光部および前記受光部
を保護するカバー部材とを備え、シャワートイレに装着
され使用者の存否を検出するものであり、赤外線を吸収
する材料で形成される光吸収部材を備え、その光吸収部
材は、前記投光部から投光された赤外線が前記カバー部
材により反射される反射光路上に配設されている。

【０００８】この請求項１記載のシャワートイレ用セン
サによれば、投光部から投光される赤外線は、その大部
分がカバー部材を透過しつつトイレ内に照射されると共
に、その一部がカバー部材により反射される。使用者の
存否を検出可能な検出領域内に使用者が存在する場合に
は、カバー部材を透過して使用者に照射された赤外線の
反射光が受光部に受光される。一方、検出領域内に使用
者がいない場合には、カバー部材を透過した赤外線は、
そのまま進行し続ける。つまり、使用者の存否によっ
て、使用者による反射光の光量分だけ、受光部に受光さ
れる反射光の光量が変化する。この使用者の存否により
変化する反射光の光量変化に基づいて、使用者の存否が
検出される。又、投光部から投光される赤外線のうち、
カバー部材により反射される反射光は、反射光路上に配
設される光吸収部材に吸収される。

【０００９】請求項２記載のシャワートイレ用センサに
よれば、請求項１記載のシャワートイレ用センサにおい
て、前記投光部と前記受光部とを収容する収容空間を有
し前記カバー部材に固定される収容部材を備え、その収
容部材と前記光吸収部材とは、同一の材料により一体に
成形されている。

【００１０】請求項３記載のシャワートイレ用センサに
よれば、請求項２記載のシャワートイレ用センサにおい
て、前記カバー部材は、前記投光部側に突設されると共
に前記投光部および前記受光部をそのカバー部材から離
れた所定位置に支持する支持部材を備えており、前記投
光部および前記受光部は、前記支持部材に支持された状
態で、前記収容部材の収容空間における所定位置に配置
されている。

【００１１】請求項４記載のシャワートイレ用センサに
よれば、請求項１から３のいずれかに記載のシャワート
イレ用センサにおいて、前記投光部と前記受光部とは、
前記光吸収部材の一側面上に並設されており、前記カバ
ー部材は、前記投光部および前記受光部に対峙しつつ、
前記投光部および前記受光部が並設される前記光吸収部
材の一側面に対して鋭角に傾斜して形成されている。

【００１２】

【発明の実施の形態】 以下、本発明の好ましい実施例
について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発
明の一実施例であるセンサユニット１が装着されたシャ
ワートイレ１０の斜視図である。シャワートイレ１０
は、洋式便器１１の上部に装着されるものであり、洗浄
タンクや制御装置等を有する本体１２、本体１２に回動
可能に軸支される便座１３および便蓋１４、シャワーを
噴出するノズル１５、操作部１６等を備えている。

【００１３】また、シャワートイレ１０における便座１
３の一端側には、センサユニット１が装着されている。
センサユニット１は、マンセンサおよび着座センサの２
つの赤外線反射式センサを内蔵したものである。このセ
ンサユニット１によって、使用者のトイレ内への出入り
や使用者の便座１３への着座が検出され、電気信号が本
体１２内に設けられる制御装置に伝送される。この伝送
された電気信号を使用して制御装置は、使用者の存否に
応じた便蓋１４の開閉制御やノズル１５からのシャワー
の噴出を制御することができる。

【００１４】図２は、センサユニット１を分解して示し
た斜視図である。なお、図２においては、理解の容易の
ため、着座センサ２、マンセンサ３および基板４を結線
するワイヤを省略して示している。

【００１５】センサユニット１は、赤外線を利用して所
定領域内に使用者が存在するか否かを検出するものであ
る。このセンサユニット１は、赤外線を投光する投光部
２ａ，３ａと赤外線の反射光を受光する受光部２ｂ，３
ｂとが並設された箱状の着座センサ２およびマンセンサ
３と、その着座センサ２およびマンセンサ３に電気的に
接続される基板４と、着座センサ２、マンセンサ３およ
び基板４を収容する収容空間５ａ〜５ｃを有する下カバ
ー５と、その下カバー５に固定されて着座センサ２、マ
ンセンサ３および基板４を外力や水滴等から保護する上
カバー６とを備えている。

【００１６】着座センサ２は、使用者の便座１３への着
座を検出する赤外線反射式センサであり、箱状に形成さ
れた本体の一側面に２つのレンズが同一方向へ向けて設
けられている。このレンズの片方には、赤外線を発光す
る発光素子が内蔵され、赤外線を投光する投光部２ａが
形成されている。他方のレンズには、赤外線を受光する
受光素子が内蔵され、投光部２ａから投光される赤外線
の反射光を受光する受光部２ｂが形成されている。この
投光部２ａおよび受光部２ｂが便座１３の上部へ向くよ
うに、センサユニット１はシャワートイレ１０に装着さ
れ、投光部２ａから投光される赤外線が便座１３に着座
する使用者に照射されるようになっている（図１参
照）。

【００１７】着座センサ２の投光部２ａと受光部２ｂと
の間には、凸部２ｃが突設されている。この凸部２ｃに
より、投光部２ａから投光される赤外線が直接受光部２
ｂに照射されることが防止されている。

【００１８】着座センサ２における対向する２つの側面
には、円柱状の突起２ｄ，２ｄが両側へ向けて突設され
ている。この突起２ｄ，２ｄは、上カバー６の支持板６
ｂに形成される溝幅と略同一外形に形成されており、突
起２ｄ，２ｄが支持板６ｂに支持されることにより、着
座センサ２は上カバー６に支持される。よって、着座セ
ンサ２を上カバー６に対する所定の相対位置に配置する
ことができ、着座センサ２を上カバー６から所定距離だ
け離れた位置に配置することができる。

【００１９】ここで、投光部２ａに検出対象物（使用
者）が密着、または、近接している場合には、投光部２
ａから投光された赤外線の反射光は、受光部２ｂに受光
される前に凸部２ｃにより遮光される。このため、投光
部２ａに近接した使用者による反射光を受光部２ｂが受
光することができないという問題があった。しかし、突
起２ｄ，２ｄを上カバー６の支持板６ｂに支持させるこ
とにより、着座センサ２を上カバー６から所定距離だけ
離して配置することができ、検出不能な位置まで使用者
が着座センサ２に近づくことを防止して、使用者の存在
を確実に検出することができる。

【００２０】マンセンサ３は、トイレ内への使用者の出
入りを検出するためのものであり、着座センサ２と同一
構造をした赤外線反射式センサである。基板４は、着座
センサ２およびマンセンサ３に電気的に接続され、図示
しない調整つまみを使用して着座センサ２およびマンセ
ンサ３の感度を調整するものである。

【００２１】下カバー５は、着座センサ２、マンセンサ
３および基板４を収容してユニット化（一体化）するた
めの部材であり、黒色のＡＢＳ樹脂を材料として一側面
が開放された略箱状に成形されている。この下カバー５
の内側には、着座センサ２、マンセンサ３および基板４
を収容可能な収容空間５ａ〜５ｃが形成されている。こ
の収容空間５ａ，５ｂには、着座センサ２およびマンセ
ンサ３が、赤外線を投光する投光部２ａ，３ａを下カバ
ー５の開放された側に向けて収容される。

【００２２】着座センサ２を収容する収容空間５ａの下
側（図２の下側）には、収容空間５ａの奥側から突設さ
れた光吸収板５ｄが下カバー５と一体に成形されてい
る。この光吸収板５ｄは、投光部２ａから投光される赤
外線のうち、使用者の存否に関係の無い赤外線を吸収す
るためのものである。この光吸収板５ｄは、下カバー５
とは別の部材として成形しても良いが、下カバー５と一
体に成形することによって構成部品の数を減少すること
ができる。この結果、センサユニット１全体としての製
造コストを低減することができる。

【００２３】また、光吸収板５ｄは、その突端が上カバ
ー６の透過面６ａに近接した位置まで突出して形成され
ている（図３参照）。このため、投光部２ａから投光さ
れる赤外線が光吸収板５ｄと透過面６ａとの隙間から基
板４に照射され、乱反射することが防止される。

【００２４】なお、下カバー５を形成する材料は、黒色
のＡＢＳ樹脂に限定されるものでないが、その色は、赤
外線を吸収可能な黒色に近い色であることが望ましい。
樹脂材としては、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリア
セタール等の合成樹脂を使用しても良い。また、自然色
や白色の材料で下カバー５を成形した場合や、赤外線の
吸収量が不足する場合には、別途、公知の赤外線吸収材
料で光吸収板５ｄを被覆したり、赤外線の吸収性を高め
る塗装をすれば良い。

【００２５】下カバー５の外面には、外側へ向けて突設
された係止爪５ｅが設けられている。この係止爪５ｅ
は、上カバー６に設けられる係止穴６ｃに係合可能に形
成され、下カバー５に上カバー６を固定するためのもの
である。なお、下カバー５と上カバー６とは、接着剤に
より固定しても良く、また、下カバー５および上カバー
６とは別に、ピン等の固定部材を使用して固定しても良
い。

【００２６】上カバー６は、透明な光透過性を有するア
クリル樹脂で形成され、下カバー５における開放した側
を覆う透過面６ａと、その透過面６ａから下カバー５の
収容空間５ａ〜５ｃ側へ突設される支持板６ｂと、下カ
バー５に上カバー６を固定するための係止穴６ｃとを備
えている。

【００２７】透過面６ａは、着座センサ２およびマンセ
ンサ３の投光部２ａ，３ａおよび受光部２ｂ，３ｂに対
峙して設置されるものである。この透過面６ａは、投光
部２ａ，３ａから投光される赤外線が乱反射し、使用者
の存否とは関係の無い反射光が受光部２ｂ，３ｂに受光
されないように平滑に形成されている。

【００２８】着座センサ２に対峙する透過面６ａの一部
分は、光吸収板５ｄに対して着座センサ２側に略４５度
の角度で傾斜して形成されている（図３参照）。透過面
６ａが着座センサ２側に傾斜しているので、着座センサ
２の投光部２ａから投光される赤外線が透過面６ａによ
り反射しても、その反射光は、着座センサ２とは別方向
へ反射する。

【００２９】なお、上カバー６を形成する材料は、アク
リル樹脂に限定されるものでなく、ポリプロピレン、ポ
リカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリア
ミド、メタクリル、メチルペンテンポリマー、ガラス等
を使用しても良い。また、上記した透明とは、光学的に
完全な透明であるという意味ではなく、いわゆる半透明
をも含む意味である。

【００３０】上カバー６の支持板６ｂは、着座センサ
２、マンセンサ３および基板４を支持して上カバー６に
対する所定の相対位置に配置するためのものである。つ
まり、着座センサ２、マンセンサ３および基板４は、予
め支持板６ｂに支持させてから、下カバー５の収容空間
５ａ〜５ｃにおける所定位置に配置することができる。

【００３１】ここで、着座センサ２は、収容空間５ａの
奥側に配置されるものであるが、その収容空間５ａは着
座センサ２の外形に沿って形成されており、また、その
収容空間５ａに沿って光吸収板５ｄが突設されている。
このため、着座センサ２を収容空間５ａにおける所定位
置に組み付けようとしても、作業者の手が入れ難く、所
定位置への配置が困難である。しかし、支持板６ｂは上
カバー６から突設されているので、着座センサ２を容易
に支持させることができ、その後に、下カバー５の係止
爪５ｅを上カバー６の係止穴６ｃに係合するだけで、収
容空間５ａにおける所定位置に着座センサ２が配置され
る。着座センサ２と同様にマンセンサ３も支持板６ｂに
予め支持させることができ、基板４は支持板６ｂにおけ
るスリット状に対向して形成された部分に挿入して支持
することができる。つまり、組み付け作業においては、
箱状に形成される下カバー５の奥側に着座センサ２を配
置する必要がなく、上カバー６に予め各部材を支持させ
てから収容空間５ａ〜５ｃにおける所定位置に各部材を
配置することができるので、組み付け作業性を向上する
ことができる。

【００３２】次に、図３を参照して、着座センサ２によ
る使用者Ｍの検出動作について説明する。図３は、図２
のＩＩＩ−ＩＩＩ線におけるセンサユニット１の断面図
である。なお、図３においては、理解を容易とするため
に、着座センサ２および基板４を断面視せずに示してい
る。

【００３３】着座センサ２の投光部２ａから投光される
赤外線は、投光部２ａに内蔵される発光素子の設置位置
Ｘから投光される。この投光部２ａから投光された赤外
線は、その大部分が上カバー６を透過しつつ便座１３側
へ向けて照射されると共に（図１参照）、その一部が上
カバー６により反射される。

【００３４】使用者Ｍが便座１３に着座している場合に
は、図３に示すように、上カバー６を透過した赤外線
（光路Ｒ１）は、使用者Ｍに照射されて反射する。使用
者Ｍにより反射した反射光（光路Ｒ２）は、着座センサ
２側へ向けて進行し、投光部２ａに隣接する受光部２ｂ
（図２参照）に受光される。受光部２ｂに受光された反
射光は、受光部２ｂ内の受光素子によって電気信号に変
換され、その電気信号がシャワーの噴出を制御する制御
装置へ伝送される。

【００３５】使用者Ｍが便座１３に着座していない場合
には、上カバー６を透過した赤外線は、そのまま進行し
続ける。このため、受光部２ｂ内の受光素子に反射光が
受光されることがない。この受光部２ｂに受光される反
射光の光量に基づいて、着座センサ２は使用者Ｍの存否
を検出することができる。この検出された使用者Ｍの存
否に基づいて、制御装置は、ノズル１５からのシャワー
の噴出を制御することができ、便座１３未使用時のシャ
ワーの噴出を防止することができる。

【００３６】ここで、投光部２ａから投光される赤外線
の一部は、上カバー６の透過面６ａにより反射する。透
過面６ａは、光吸収板５ｄに対して略４５度の角度に傾
斜して形成されているので、透過面６ａにより反射され
る反射光は光吸収板５ｄへ向けて反射される。即ち、透
過面６ａにおける光吸収板５ｄに近い位置で反射する反
射光は、光路Ｒ３に沿って進行し、光吸収板５ｄの先端
側（図３の右側）に照射される。透過面６ａにおける光
吸収板５ｄから離れた位置で反射する反射光は、光路Ｒ
４に沿って進行し、光吸収板５ｄの略中央部に照射され
る。光吸収板５ｄに照射された反射光は、光吸収板５ｄ
に吸収される。

【００３７】このように、透過面６ａにより反射した反
射光は光吸収板５ｄに吸収されるので、その反射光が基
板４や下カバー５等によって複数回の反射をすることに
より受光部２ｂへ受光されることを防止することができ
る。つまり、余計な反射光を除いて、使用者Ｍの存否に
関わる反射光だけを受光部２ｂに受光させることができ
るのである。

【００３８】以上説明したように、本実施例のセンサユ
ニット１によれば、投光部２ａから投光される赤外線の
うち、使用者の存否とは関係の無い反射光は光吸収板５
ｄに吸収されるので、受光部２ｂは、使用者の存否に関
係のある反射光だけを受光することができる。よって、
使用者の存否を誤検出することが防止され、センサの検
出精度を向上することができるのである。

【００３９】以上、実施例に基づき本発明を説明した
が、本発明は上述した実施例に何ら限定されるものでは
なく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変
更が可能であることは容易に推察できるものである。

【００４０】例えば、本実施例においては、着座センサ
２の投光部２ａから投光される赤外線の反射光路上に光
吸収板５ｄを設置したが、マンセンサ３の投光部３ａか
ら投光される赤外線の反射光路上に、赤外線を吸収する
光吸収板を設けても良い。マンセンサ３の受光部３ｂ
に、使用者の存否に関係の無い反射光が受光されること
を防止することができ、マンセンサ３の検出精度を向上
することができる。

【００４１】

【発明の効果】 請求項１記載のシャワートイレ用セン
サによれば、投光部から投光される赤外線のうち、カバ
ー部材により反射する反射光は、反射光路上に配設され
る光吸収部材に吸収されるので、カバー部材によって反
射する使用者の存否とは関係の無い反射光が受光部に受
光されることを抑制することができる。このため、余計
な反射光が受光部に受光されず、使用者の存否に基づい
た反射光だけを受光部に受光させることができるので、
使用者の存否を誤検出することが防止され、センサの検
出精度を向上することができるという効果がある。

【００４２】請求項２記載のシャワートイレ用センサに
よれば、請求項１記載のシャワートイレ用センサの奏す
る効果に加え、収容部材と光吸収部材とは、同一の材料
により一体に成形されている。よって、光吸収部材を別
途設ける場合に比べて、構成部品の数を減少することが
でき、シャワートイレ用センサ全体としての製造コスト
を低減することができるという効果がある。

【００４３】請求項３記載のシャワートイレ用センサに
よれば、請求項２記載のシャワートイレ用センサの奏す
る効果に加え、カバー部材は、投光部側に突設されると
共に投光部および受光部をそのカバー部材から離れた所
定位置に支持する支持部材を備えているので、カバー部
材と投光部および受光部とを所定距離だけ離間させるこ
とができる。よって、カバー部材に近接した位置に使用
者が存在する場合であっても、投光部または受光部と使
用者とを離間させることができ、使用者の存否を検出す
ることができるという効果がある。また、投光部および
受光部は、支持部材に支持された状態で、収容部材の収
容空間における所定位置に配置されている。よって、収
容部材と光吸収部材とが一体成形されて収容部材の収容
空間に投光部および受光部を配置し難い場合には、予め
支持部材に投光部および受光部を支持させてから、収容
空間における所定位置に投光部および受光部を配置する
ことができ、組み付け作業性を向上することができると
いう効果がある。

【００４４】請求項４記載のシャワートイレ用センサに
よれば、請求項１から３のいずれかに記載のシャワート
イレ用センサの奏する効果に加え、カバー部材は、投光
部および受光部に対峙しつつ、投光部および受光部が並
設される光吸収部材の一側面に対して鋭角に傾斜して形
成されている。よって、投光部から投光された赤外線の
うち、カバー部材により反射する反射光は、光吸収部材
の一側面上に照射されて光吸収部材に吸収されるので、
カバー部材によって反射する使用者の存否とは関係の無
い反射光が受光部に受光されることを抑制することがで
きるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例であるセンサユニットが装
着されたシャワートイレの斜視図である。

【図２】 センサユニットを分解して示した斜視図であ
る。

【図３】 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線におけるセンサユニ
ットの断面図である。

【符号の説明】

１ センサユニット（シャワートイレ用センサ） ２ａ 投光部 ２ｂ 受光部 ５ 下カバー（収容部材） ５ａ 収容空間 ５ｄ 光吸収板（光吸収部材） ６ 上カバー（カバー部材） ６ｂ 支持板（支持部材） １０ シャワートイレ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 赤外線を投光する投光部と、その投光部
   から投光される赤外線の反射光を受光する受光部と、そ
   の受光部および前記投光部に対峙して設置され前記投光
   部および前記受光部を保護するカバー部材とを備え、シ
   ャワートイレに装着され使用者の存否を検出するシャワ
   ートイレ用センサにおいて、 赤外線を吸収する材料で形成される光吸収部材を備えて
   おり、 その光吸収部材は、前記投光部から投光された赤外線が
   前記カバー部材により反射される反射光路上に配設され
   ていることを特徴とするシャワートイレ用センサ。
2. 【請求項２】 前記投光部と前記受光部とを収容する収
   容空間を有し前記カバー部材に固定される収容部材を備
   え、 その収容部材と前記光吸収部材とは、同一の材料により
   一体に成形されていることを特徴とする請求項１に記載
   のシャワートイレ用センサ。
3. 【請求項３】 前記カバー部材は、前記投光部側に突設
   されると共に前記投光部および前記受光部をそのカバー
   部材から離れた所定位置に支持する支持部材を備えてお
   り、 前記投光部および前記受光部は、前記支持部材に支持さ
   れた状態で、前記収容部材の収容空間における所定位置
   に配置されていることを特徴とする請求項２に記載のシ
   ャワートイレ用センサ。
4. 【請求項４】 前記投光部と前記受光部とは、前記光吸
   収部材の一側面上に並設されており、 前記カバー部材は、前記投光部および前記受光部に対峙
   しつつ、前記投光部および前記受光部が並設される前記
   光吸収部材の一側面に対して鋭角に傾斜して形成されて
   いることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載
   のシャワートイレ用センサ。