JP2004150240A

JP2004150240A - 衛生洗浄装置

Info

Publication number: JP2004150240A
Application number: JP2002319731A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Kawase; 知之河瀬; Hideo Shinoda; 英穂篠田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-11-01
Filing date: 2002-11-01
Publication date: 2004-05-27

Abstract

【課題】温度センサで検出した室温情報から補正値を換算し、測距センサの温度特性による誤差を補正するようにした衛生洗浄装置を提供することを目的とする。
【解決手段】測距センサ６の出力電圧が周囲の温度の影響で変動するのを補正するための、温度センサー１１を備え、温度センサー１１から得た温度情報により補正値に換算し、測距センサ６の出力を補正するようにしたものである。これによって、測距センサ６の温度特性による測距誤差が補正できるので、季候の変化等によって周囲温度が変動しても、正確に同じ位置で人体を検出することが可能となる。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、測距センサにより物体までの距離を測定することで使用者の有無、又は使用者の着座の有無を検出する衛生洗浄装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の衛生洗浄装置を図２〜７に基づいて説明する。
【０００３】
図３は衛生洗浄装置の外観図で、１は衛生洗浄装置本体、２は便器、３は便器２上に設置された便座、４はロータンク、５は便蓋、６は測距センサである。使用者が便器２に接近して測距センサ６が人体を検出すると、便蓋５が自動的に開き、人体が非検知となると自動的に閉じて、使い勝手を向上させている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
測距センサ６は、赤外線を照射し、それが物体に反射して戻ってくる角度を電圧に変換する機能を有し、図２に示すような距離に応じた電圧を出力する特性となっている。図２において、グラフ１は測距センサ６の周囲温度が２０℃での特性、グラフ２は３０℃での特性、グラフ３は５℃での特性である。図７は、衛生洗浄装置の制御装置の要部回路図で、６は測距センサ、７は電源、８はマイクロコンピュータ（以下、マイコンとする）、９はトランジスタ、１０は便蓋開閉モータである。測距センサ６からの出力電圧はマイコン８へ入力される。
【０００５】
マイコン８には、図２、３、６に示すように便器２の前方の所定の距離Ｌ１に相当する基準電圧Ｖ１があらかじめ設定されており、マイコン８は、基準電圧Ｖ１と測距センサ６の出力電圧とを比較して、測距センサ６の出力電圧が基準電圧Ｖ１よりも大きいと、使用者が便器２に接近したことによる人体検知判断し、トランジスタ９ａとトランジスタ９ｄを所定時間のみＯＮさせて便蓋開閉モータ１０を開方向へ所定時間動かして便蓋５を開ける。使用者が便器２から離れて、測距センサ６の出力電圧が基準電圧Ｖ１よりも小さくなると、使用者が便器２から離れたことによる人体非検知と判断し、トランジスタ９ｃとトランジスタ９ｂを所定時間のみＯＮさせて便蓋開閉モータ１０を閉方向へ所定時間動かして便蓋５を閉じる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−１７２７４１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成では、図２のグラフ１〜グラフ３に示すように測距センサ６の距離に対する出力電圧の特性が、温度によって変化する。このためマイコン８には、人体検知の判定値とする基準電圧として２０℃での便器２からの距離Ｌ１に相当する電圧Ｖ１に設定されているが、夏場で室温が高くなるとグラフ２に示すように、基準電圧Ｖ１に相当する距離がＬ２となり、より遠くの距離を検出するようになるため、２０℃では正しく人体検知できていたのに、室温が高いとトイレの扉又は壁を検出してしまい、人が居ないのに便蓋５が開いてしまう場合があった。また、冬場で室温が５℃に下がった場合はグラフ３に示すように、基準電圧Ｖ１に相当する距離がＬ３となり、２０℃の場合よりも近くの距離でないと検出しないようになるため、２０℃で正しく人体検知できていたのが、室温が低いと便器２に接するくらいに近づかないと人体検知しない場合もあった。このように、測距センサ６の温度特性により、人体検知距離が変動することは、狭いトイレ空間においては影響が大きく、本来の便蓋５の自動開閉の性能を充分満足できない場合があるという課題を有していた。
【０００８】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、温度センサで検出した室温情報から補正値を換算し、測距センサの温度特性による誤差を補正するようにした衛生洗浄装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明の衛生洗浄装置は、測距センサの出力電圧が周囲の温度の影響で変動するのを補正するための、温度検知手段を備え、温度検知手段から得た温度情報を補正値に換算し、測距センサの出力を補正するようにしたものである。これによって、測距センサの温度特性による測距誤差が補正できるので、季候の変化等によって周囲温度が変動しても、正確に同じ位置で人体を検出することが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、物体までの距離を電圧値として出力する測距センサと、前記測距センサの出力電圧を基準電圧と比較する比較手段と、温度センサと、補正手段とを備え、前記補正手段は、前記温度センサの出力に応じて前記基準電圧を補正する構成とすることにより、測距センサの温度特性による誤差を軽減でき、高精度な物体検知をすることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、物体までの距離を電圧値として出力する測距センサと、前記測距センサの出力電圧を基準電圧と比較する比較手段と、便座ヒータを内装した便座と、前記便座ヒータを所定の設定温度に保つようにを制御する便座温度制御装置と、前記便座ヒータの通電率測定手段と、補正手段とを備え、前記補正手段は、通電率に応じて前記基準電圧を補正とすることにより、測距センサの温度特性による誤差を軽減でき、高精度な物体検知をすることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、物体までの距離を電圧値として出力する測距センサと、前記測距センサの出力電圧を基準電圧と比較する比較手段と、温水ヒータを内装した温水タンクと、温水タンク内の温水を所定の設定温度に保つように前記温水ヒータを制御する温水温度制御装置と、前記温水ヒータの通電率測定手段と、補正手段とを備え、前記補正手段は、前記通電率に応じて前記基準電圧を補正する構成とすることにより、測距センサの温度特性による誤差を軽減でき、高精度な物体検知をすることができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、物体までの距離を電圧値として出力する測距センサと、前記測距センサの出力電圧を基準電圧と比較する比較手段と、所定の時間を計時する計時手段と、補正手段とを備え、前記補正手段は、前記測距センサの出力電圧が前記所定の時間変化しない場合に、前記基準電圧を補正する動作を定期的に行う構成とすることにより、トイレ内の壁・扉間での距離を検知でき、それ以内の距離の物体検知を人体と検知することで、温度等の影響を受けない高精度な物体検知をすることができる。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
（実施例１）
図１〜６は、本発明の第１の実施例における衛生洗浄装置を示すものである。図３は、外観図で、１は衛生洗浄装置本体、２は便器、３は便器２上に設置された便座、４はロータンク、５は便蓋、６は測距センサである。
【００１６】
図４は本発明の第１の実施例における衛生洗浄装置の制御装置の要部回路図で、便座温度制御装置と温水温度制御装置も兼ねている。６は測距センサで図３と同じものである。７は電源、８はマイコン、９ａ〜９ｄはトランジスタ、１０は便蓋開閉モータ、１１は温度センサ、１２は抵抗である。
【００１７】
１３は便座３の温度を測定する便座温度センサ、１４は抵抗、１５は便座ヒータ、１６はトランジスタで、１３〜１６とマイコン８とで便座温度制御装置２２を構成している。便座温度により便座温度センサ１３の抵抗が変化するので、これを抵抗１４とともに電源７につないで分圧し、温度変化を電圧変化に変換してマイコン８へ入力している。マイコン８はあらかじめ設定された温度以下であればトランジスタ１６をＯＮさせて便座ヒータ１５に通電して便座温度を上げ、便座温度が設定温度を超えればトランジスタ１６をＯＦＦさせて便座ヒータ１５をＯＦＦする。この様なＯＮ−ＯＦＦ制御における通電率をマイコン８にて測定している。
【００１８】
１７は温水タンク内の温水温度を測定する温度センサ、１８は抵抗、１９は温水ヒータ、２０はトランジスタで、１７〜２０とマイコン８とで温水温度制御装置２３を構成している。温水タンク内の温水温度が温水温度センサ１７の抵抗変化となるので、これを抵抗１８とともに電源７につないで分圧し、温度変化を電圧変化に変換してマイコン８へ入力している。マイコン８はあらかじめ設定された温度以下であればトランジスタ２０をＯＮさせて温水ヒータ１９に通電して温水温度を上げ、温水温度が設定温度を超えればトランジスタ２０をＯＦＦさせて温水ヒータ１９をＯＦＦする。この様なＯＮ−ＯＦＦ制御における通電率をマイコン８にて測定している。
【００１９】
図２は測距センサ６の温度特性図で、距離に応じた出力電圧の変化と、それが温度によりグラフ１〜グラフ３のように変化する様子を示している。このような距離に対する電圧特性を考慮し、本体の手前の距離Ｌ１（図６）に人体が接近したことを検知するための基準電圧としてＶ１を設定し、マイコン８に記憶させている。マイコン８は比較手段を備えており、測距センサ６の出力電圧と基準電圧とを比較して、測距センサ６の出力電圧が基準電圧よりも低ければ人体検知と判定する。
【００２０】
また、マイコン８は基準電圧の補正手段も備えており、温度に応じて基準電圧を可変する事が出来る。その動作について次に説明する。
【００２１】
図１は測距センサ６の出力電圧が温度の影響を受けるため、人体検知と判定する基準電圧を、周囲温度に応じて補正するためのグラフである。周囲温度２０℃では基準電圧はＶ１とするが、周囲温度３０℃ではＶ２、５℃ではＶ３とする。
【００２２】
以上のように構成された衛生洗浄装置について、以下にその動作を説明する。
【００２３】
まず、温度センサ１１は測距センサ６の周囲温度を測定するもので、電源７を抵抗１２と温度センサ１１とで分圧する事で、温度変化を電圧変化に変換し、マイコン８で温度に換算を行う。
【００２４】
次に、周囲の温度が２０℃の場合、測距センサ６の出力特性は図２のグラフ１に示すような特性となるので、使用者がトイレ室内に入って、便器２に接近して距離Ｌ１となれば、測距センサ６の出力がＶ１となる。マイコン８は、測距センサ８の出力電圧が基準電圧としてあらかじめ設定されたＶ１以上となれば、人体検知と判断し、トランジスタ９ａと９ｄを所定の時間ＯＮさせて、便蓋開閉モータ１０を便蓋が開く方向へと回転させることで、便蓋５を自動的に開けるようにする。用済み後、人体が便器２から離れると、測距センサ６の出力電圧はＶ１以下となるので、マイコン８は人体非検知と判断し、トランジスタ９ｃと９ｂを所定の時間ＯＮさせて、便蓋開閉モータ１０を便蓋が閉める方向へと回転させることで、便蓋５を自動的に閉めるようにする。
【００２５】
また、温度センサ１１で検出した周囲の温度が３０℃の場合、測距センサ６の出力特性は図１のグラフ２に示すような特性となるので、基準電圧がＶ１のままだと、便器２からの距離はＬ１よりも遠いＬ２となるが、マイコン８は、測距センサ６の出力電圧から人体検知を行う基準電圧を、図１のグラフに示すように温度に応じて補正し、周囲温度３０℃のときは基準電圧をＶ１からＶ２に補正する。こうすることにより、周囲温度が２０℃と時と同じ距離を検出することが出来る。後の動作は、周囲温度が２０℃の時と同様で、人体検知の有無により、便蓋５を自動的に開閉するように、便蓋開閉モータ１０を制御する。
【００２６】
さらに、温度センサ１１で検出した周囲の温度が５℃の場合、測距センサ６の出力特性は図２のグラフ３に示すような特性となるので、基準電圧がＶ１のままだと、便器２からの距離はＬ１よりも遠いＬ３となるが、マイコン８は、測距センサ６の出力電圧から人体検知を行う基準電圧を、図１のグラフに示すように温度に応じて補正し、周囲温度５℃のときは基準電圧をＶ１からＶ３に補正する。こうすることにより、周囲温度が２０℃の時と同じ距離を検出することが出来る。後の動作は、周囲温度が２０℃の時と同様で、人体検知の有無により、便蓋５を自動的に開閉するように、便蓋開閉モータ１０を制御する。
【００２７】
なお、上記の説明では、周囲温度が高温側で３０℃、低温側で５℃を例に説明したが、温度補正は連続的に行う方がより精度があがるので、図１に示す温度補正グラフを再現するべく、補正値も連続的に変化させるように補間するか、又は各温度毎の補正値を予め準備しておけば、使用するすべての温度範囲にわたって補正することができる。
【００２８】
また、本実施例の温度センサ１１による周囲温度の検出を、図５のグラフに示すように、衛生洗浄装置に備えられた便座３を所定の設定温度に暖める便座ヒータ１５への通電率が、周囲温度の影響で変化することを利用して、便座ヒータ１５を制御する通電率から周囲温度を換算する事により、特に、既存の制御システムをそのまま活用するので、部品を追加する事無しに実現する事が出来る。
【００２９】
同様に、本実施例の温度センサ１１による周囲温度の検出を、図５のグラフに示すように、衛生洗浄装置に備えられた温水を所定の設定温度に暖める温水ヒータ１９への通電率が、周囲温度の影響で変化することを利用して、温水ヒータ１９を制御する通電率から周囲温度を換算する事により、特に、既存の制御システムをそのまま活用するので、部品を追加する事無しに実現する事が出来る。
【００３０】
（実施例２）
本発明の第２の実施例を以下に説明する。実施例１と異なるところは、測距センサの温度特性の出力電圧の変化を、温度検出手段で検出した温度情報から補正するのではなくて、トイレ室内の壁又は扉等の距離を測距センサで常時測定し、その手前の距離に相当する出力電圧に基準電圧を設定することで人体検知の判断を行なおうとするものである。
【００３１】
図６はトイレ室内を上面から見た図である。図６において２１は扉、１は衛生洗浄装置本体、３は便座である。マイコン８は計時手段を備えており、常時測距センサ６の出力を監視し、測距結果の出力電圧が、一定時間（例えば１時間）の間変化がほとんどなければ、トイレ室内には人がいないと判断し、さらに、測距した距離を便座からトイレ室内の扉２１（又は壁）までの距離であり、この時の出力電圧がその距離に相当する電圧であると判断する。なお、この動作は前記一定時間よりも長い時間（例えば３時間）毎に繰り返して測距結果の電圧を更新していく。このようにして得られた測距センサ６からの出力電圧よりわずかに高い電圧を基準電圧と設定する。この基準電圧とは実施例１における測距センサ６の場合と同じものである。この基準電圧に相当する距離は、トイレ室内において、便器２と扉２１（又は壁）との間の距離を示しており、常時その値を更新しているため、温度変化があって測距センサの出力電圧の変化に影響されない。
【００３２】
従って、常に扉２１（又は壁）から便器２へ人体が接近すれば、確実に人体検知する事が出来るので、１年を通じて室温が変化した影響で、測距センサ６の出力電圧が変化しても影響されないので、安定して精度良く人体検知を行うことが出来る。
【００３３】
以上のように、本実施例においては、人体検出するための測距センサが温度特性で出力特性が変化しても、温度特性による誤差の影響をなくすことが出来るので、精度の高い人体検知手段を備えた衛生洗浄装置を提供することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、簡単な構成により、測距センサの温度特性による出力電圧の変化を補正することが出来るので、１年を通して、精度良く同じ位置で人体検知を行うことが出来るので、極めて使い勝手の良い衛生洗浄装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における衛生洗浄装置の測距センサの人体検知する基準電圧の温度補正特性図
【図２】本発明の実施例１における衛生洗浄装置の測距センサの出力特性図
【図３】本発明の実施例１および実施例２および従来例における衛生洗浄装置の外観図
【図４】本発明の実施例１における衛生洗浄装置の制御装置の要部回路図
【図５】本発明の実施例１における衛生洗浄装置の便座ヒータ又は温水ヒータの通電率と周囲温度との関係を示す特性図
【図６】トイレ室内の概略見取り図
【図７】従来の衛生洗浄装置の制御装置の要部回路図
【符号の説明】
３便座
６測距センサ
８マイクロコンピュータ（比較手段、補正手段、通電率測定手段、計時手段）
１１温度センサ
１５便座ヒータ
１９温水ヒータ
２２便座温度制御装置
２３温水温度制御装置

Claims

物体までの距離を電圧値として出力する測距センサと、前記測距センサの出力電圧を基準電圧と比較する比較手段と、温度センサと、補正手段とを備え、前記補正手段は、前記温度センサの出力に応じて前記基準電圧を補正する構成とした衛生洗浄装置。
物体までの距離を電圧値として出力する測距センサと、前記測距センサの出力電圧を基準電圧と比較する比較手段と、便座ヒータを内装した便座と、前記便座ヒータを所定の設定温度に保つようにを制御する便座温度制御装置と、前記便座ヒータの通電率測定手段と、補正手段とを備え、前記補正手段は、通電率に応じて前記基準電圧を補正する構成とした衛生洗浄装置。
物体までの距離を電圧値として出力する測距センサと、前記測距センサの出力電圧を基準電圧と比較する比較手段と、温水ヒータを内装した温水タンクと、温水タンク内の温水を所定の設定温度に保つように前記温水ヒータを制御する温水温度制御装置と、前記温水ヒータの通電率測定手段と、補正手段とを備え、前記補正手段は、前記通電率に応じて前記基準電圧を補正する構成とした衛生洗浄装置。
物体までの距離を電圧値として出力する測距センサと、前記測距センサの出力電圧を基準電圧と比較する比較手段と、所定の時間を計時する計時手段と、補正手段とを備え、前記補正手段は、前記測距センサの出力電圧が前記所定の時間変化しない場合に、前記基準電圧を補正する動作を定期的に行う構成とした衛生洗浄装置。