JP2009264647A - トイレの換気扇制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 トイレ使用者の入退室を正しく判定し、判定結果に従って換気扇を的確かつ経済的に制御できる換気扇制御装置を提供する。
【解決手段】 トイレ使用者の入室時に、ドアセンサー４の出力を監視し、出力が開から閉に変化したときに、入室監視タイマーを始動する。入室監視タイマーに設定された入室監視時間が終了する前に、人感センサー５が人を感知すると、換気扇６がＯＮする。トイレ使用者の退室時には、人感センサー５が人を感知した状態で、ドアセンサー４の出力が閉から開に変化した時点で、退室監視タイマーを始動する。退室監視タイマーに設定された退室監視時間が終了すると、換気扇タイマーが始動する。そして、換気扇タイマーに設定された遅延制御時間が終了すると、換気扇がＯＦＦする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、トイレに設備された換気扇を自動制御する換気扇制御装置に関する。

家庭用トイレや公衆トイレに設備された換気扇は、照明器具と同様、消し忘れた場合に多くの電力を浪費する。そこで、従来、センサーやタイマーを用いて、換気扇のＯＮ／ＯＦＦを自動的に制御する種々の換気扇制御装置が提案されている。

例えば、特許文献１に記載された換気扇制御装置では、人感センサーがトイレ使用者の入室を検出したときに、換気扇と照明器具をＯＮし、人感センサーの出力が検出状態から非検出状態へ変化したときに、遅延タイマーの設定時間経過後に換気扇と照明器具をＯＦＦしている。

特許文献２に記載された換気扇制御装置では、ドアセンサーがドアの開状態を検出したときに、入室と判断して換気扇をＯＮし、ドアの閉状態を検出したときに、退室と判断して換気扇をＯＦＦし、ドアを閉め忘れたときに、人感センサーを代用して入室を判定している。

特許文献３に記載された換気扇制御装置では、感知範囲が異なる複数の人感センサーを使用し、各センサーの反応タイミングに基づいて入室と退室を判定し、判定結果に従って換気扇の運転を制御している。

特開平６−２４９４７７号公報 特開平１０−１７００４０号公報 特開平１１−２２３５５２号公報

しかしながら、特許文献１の換気扇制御装置では、人感センサーが人体から放射される熱線（赤外線）量の変化に反応するため、人が在室していても動きがなければ、退室したと誤判定し、遅延タイマーの設定時間経過後に換気扇がＯＦＦしてしまう。そうならないように設定時間を長くすると、実際の在室時間が短い場合でも、換気扇が必要以上の時間で回転するため、電力の無駄遣いが懸念される。

特許文献２の換気扇制御装置では、ドアの閉め忘れに備えて人感センサーを代用しているが、開け放しのドアからペット等の小動物が侵入したときに、人が入室したと誤判定し、換気扇が無駄に回転することがある。特許文献３の換気扇制御装置は、入退室を判定するために複数の人感センサーが必要になるうえ、入室後に人が転倒した場合などに、退室したと誤判定する可能性もある。

そこで、本発明の目的は、トイレ使用者の入退室を正しく判定し、判定結果に従って換気扇を的確かつ経済的に制御できる換気扇制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の換気扇制御装置は、トイレのドアの開閉を検知するドアセンサーと、トイレ内の人を感知する人感センサーと、ドアセンサー及び人感センサーの出力に基づいてトイレの換気扇をＯＮ／ＯＦＦ制御する制御手段とを備え、次のような制御を行うことを特徴とする。

（Ａ）ドアセンサーの出力が開から閉に変化した後に、人感センサーが人を感知したときに換気扇をＯＮし、人感センサーが人を感知している状態で、ドアセンサーの出力が閉から開に変化した後に換気扇タイマーを始動し、換気扇タイマーに設定された遅延制御時間が終了した時点で換気扇をＯＦＦする。

（Ｂ）ドアセンサーの出力が開から閉に変化したときに入室監視タイマーを始動し、入室監視タイマーに設定された入室監視時間が終了する前に、人感センサーが人を感知したときに換気扇をＯＮする。

（Ｃ）人感センサーが人を感知している状態で、ドアセンサーの出力が閉から開に変化したときに退室監視タイマーを始動し、退室監視タイマーに設定された退室監視時間が終了したときに換気扇タイマーを始動する。

また、本発明の換気扇制御装置は、換気扇の動作状態をトイレと別の部屋に設けた表示器に表示させる通信手段を備えたことを特徴とする。

本発明の換気扇制御装置によれば、ドアセンサーと人感センサーを併用しているので、トイレ使用者の入退室を正しく判定し、判定結果に従って換気扇を的確かつ経済的にＯＮ／ＯＦＦ制御できるという効果がある。

特に、トイレ使用者の入室時に、入室監視時間を設定するので、ドアを開け閉めしたが入室しなかったような場合に、換気扇をＯＦＦした状態に保持し、電力の浪費を防止できるという利点がある。

トイレ使用者の退室時には、退室監視時間を設定するので、ドアを閉めずに退室した場合に換気扇を早期にＯＦＦできるとともに、ドアの一度の開閉で使用者が入れ替わった場合に換気扇を継続運転できるという利点がある。

また、本発明の換気扇制御装置は、換気扇の動作状態を通信手段により別の部屋の表示器に表示させるので、トイレまで行かなくても、別の部屋からトイレの使用状態を容易に確認できるという効果もある。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は家庭用トイレに設備された換気扇と照明器具を制御するトイレ機器制御システムの全体的な構成を示す。この制御システム１は、トイレに設置された換気扇制御装置２と、トイレと別の部屋に設置された表示装置３とから構成されている。なお、トイレ機器制御システム１は、家庭用トイレに限定されず、事業所のトイレや公衆トイレなどにも適用できる。

換気扇制御装置２の回路基板（図示略）には、トイレのドアの開閉を検知するドアセンサー４と、トイレに入室した使用者の動きを感知する人感センサー５と、換気扇６と照明器具７を別々にＯＮ／ＯＦＦするリレー８，９と、リレー８，９の駆動回路１０，１１と、タイマー制御用の時間設定スイッチ１２と、別室の表示装置３と通信を行う通信回路１３と、これら各部を制御するＣＰＵ１４と、電源回路１５とが実装されている。ドアセンサー４は、回路基板と別の場所に設置し、回路基板に接続する構成としてもよい。

ＣＰＵ１４は換気扇６と照明器具７の制御に必要なタイマー機能を備え、トイレ使用者の入室を契機に入室監視タイマーを始動し、退室を契機に退室監視タイマーを始動し、退室監視タイマーがタイムアップしたときなどに換気扇タイマーを始動する。タイマー制御用の時間設定スイッチ１２では、入室監視タイマーに入室監視時間を、退室監視タイマーに退室監視時間を、換気扇タイマーに換気扇６の遅延制御時間を、それぞれトイレの使用条件に適応する値で設定することができる。

表示装置３は、居間や管理室等に設置され、その回路基板上に換気扇制御装置２と通信を行う通信回路１７と、トイレの使用状態を表示する表示器１８と、これらを制御するＣＰＵ１９と、電源回路２０とを備えている。通信回路１７は有線または無線で換気扇制御装置２の通信回路１３に接続され、ＣＰＵ１９が換気扇制御装置２からの受信情報を表示器１８に表示させる。換気扇制御２及び表示装置３の電源回路１５，２０は、商用電源を整流し、安定した直流電源を生成し、それぞれの回路基板に電源を供給する。

図２は換気扇制御装置２の設置形態を示す。換気扇制御装置２のケーシング２１は、トイレ２２の出入口２３の上方において、壁２４の内面に取り付けられている。この位置において、ドアセンサー４がドア２５の開閉を検知し、人感センサー５が感知範囲２６に存在するトイレ使用者を感知する。そして、ドアセンサー４と人感センサー５を併用し、使用者が入室したときに照明器具７と換気扇６をＯＮし、退室した後に照明器具７と換気扇６をＯＦＦし、換気扇６と照明器具７のＯＮ／ＯＦＦ情報を表示装置３に送信するようになっている。

次に、換気扇制御装置２の動作について説明する。図３は入室時の制御シーケンスをタイムチャートで示す。使用者がトイレ２２のドア２５を開けると、ドアセンサー４の出力が閉から開に変化し、照明器具７がＯＮする。使用者が室内に入りドア２５を閉じると、ドアセンサー４の出力が開から閉に変化する。その後、人感センサー５が入室者を感知（ＯＮ）し、換気扇６がＯＮする。こうすれば、ドアセンサー４と人感センサー５を併用し、使用者の入室を正しく検出し、換気扇６を的確に動作させることができる。

また、ドアセンサー４の出力が開から閉に変化した時点で、入室監視タイマーを始動し、入室監視タイマーが動作している間に、人感センサー５がＯＮした時点で、使用者がトイレ２２に入室したと判定し、入室監視タイムカウントを停止する。そして、入室監視タイマーに設定された入室監視時間が終了した後に人感センサー５がＯＮした場合は、これを入室と判定しない。使用者がドア２５を開いて入室せず、そのままドア２５を閉じた場合は、入室監視時間中に人感センサー５がＯＮしないので、換気扇６がＯＦＦした状態に保持される。したがって、無駄な回転や誤動作を防ぎ、換気扇６を経済的に運転することができる。

図４は退室時の制御シーケンスをタイムチャートで示す。退室時には、人感センサー５がＯＮした状態で、使用者がトイレ２２の内側からドア２５を開ける。すると、ドアセンサー４の出力が閉から開に変化し、退室監視タイマーが始動する。使用者がトイレ２２の外に出ると、人感センサー５がＯＦＦし、外からドア２５を閉じると、ドアセンサー４の出力が開から閉に変化する。その後、退室監視タイマーに設定された退室監視時間が終了した時点で退室を判定し、これを契機に、照明器具７がＯＦＦし、換気扇タイマーが始動（ＯＮ）し、所定の遅延制御時間が終了した時点で換気扇６がＯＦＦする。

したがって、退室時も、ドアセンサー４と人感センサー５を併用し、トイレ使用者の退室を正しく判定し、照明器具７と換気扇６を確実にＯＦＦできる。特に、ドア２５が開いた後に退室監視時間を設定しているので、ドアを閉めて退室した場合のみならず、ドア２５を開けたまま退室した場合でも、退室監視時間が終了した時点で、使用者の退室を正しく判定できる。また、退室監視時間が終了する前に、開いたドア２５から次の使用者が続けて入室した場合は、換気扇タイマーが始動していないので、換気扇６をＯＦＦすることなく、継続運転できるという利点もある。

次に、上記制御シーケンスの具体的な処理を図５〜図１０に基づいて説明する。図５は換気扇制御装置２のＣＰＵ１４が実行するメイン処理を示し、図６は処理状態の遷移を示す。メイン処理（Ｓ５０）は、使用者の不在時に実行する非在室処理（Ｓ７０）、入室時に実行する入室監視処理（Ｓ８０）、在室時に実行する在室処理（９０）、退室時に実行する退室監視処理（Ｓ１００）の四つのサブルーチンで構成されている。ＣＰＵ１４は定期的に現在の処理状態を確認し（Ｓ６０）、ドアセンサー４、人感センサー５、入・退室監視タイマーの動作を契機として、各サブルーチンを順次実行する（図６参照）。

図７に示す非在室処理（Ｓ７０）は、使用者がトイレ２２に在室していないと判定しているときに実行する。ここでは、ドア２５の開閉状態を確認し（Ｓ７１）、開いたことを検知した場合に（閉→開）、照明器具７をＯＮする（Ｓ７２）。ドア２５が閉じたことを検知した場合は（開→閉）、処理を入室監視処理に移し（Ｓ７３）、入室監視タイマーを始動する（Ｓ７４）。ドア２５の状態が不変である場合は（その他）、換気扇６の動作状態を確認し（Ｓ７５）、ＯＮしている場合に、換気扇タイマーの遅延制御時間を監視し（Ｓ７６）、この時間が終了した時点で換気扇６をＯＦＦする（Ｓ７７）。

図８に示す入室監視処理（Ｓ８０）は、非在室を判定している状態でドア２５が閉じたことを契機に実行する。ドア２５を開け閉めしたが入室しない挙動を想定し、最初に入室監視タイマーの監視時間をチェックする（Ｓ８１）。入室監視時間が終了していない場合は、人感センサー５の出力に基づき入室チェックを行う（Ｓ８２）。人感センサー５がＯＮすると、換気扇６をＯＮし（Ｓ８３）、処理を在室処理に移す（Ｓ８４）。一方、入室監視時間が終了した場合は、入室しなかったと判断し、照明器具７をＯＦＦし（Ｓ８５）、処理を非在室処理に移し（Ｓ８６）、換気扇タイマーを始動する（Ｓ８７）。

図９に示す在室処理（Ｓ９０）は、使用者がトイレ２２に在室していると判定しているときに実行する。ここでは、ドアセンサー４の出力に基づいてドア２５の開閉状態を確認する（Ｓ９１）。そして、ドア２５が開いたことを検知した場合に（閉→開）、処理を退室監視処理に移し（Ｓ９２）、退室監視タイマーを始動する（Ｓ９３）。

図１０に示す退室監視処理（Ｓ１００）は、在室を判定している状態でドア２５が開いたことを契機に実行する。ドア２５を開けたまま退室する挙動を想定し、最初に退室監視タイマーの監視時間をチェックする（Ｓ１０１）。退室監視時間が終了していない場合は、ドアセンサー４によりドア２５の開閉状態を確認する（Ｓ１０２）。開いたドア２５から次の使用者が入室し、ドア２５が閉じたことを検知した場合は（開→閉）、処理を入室監視処理に移す（Ｓ１０３）。一方、退室監視時間が終了した場合は、ドア２５の状態に係りなく退室が完了したと判断し、照明器具７をＯＦＦし（Ｓ１０４）、処理を非在室処理に移し（Ｓ１０５）、換気扇タイマーを始動する（Ｓ１０６）。

以上詳述したように、この実施形態の換気扇制御装置２によれば、ドアセンサー４と人感センサー５を併用し、これらに入室監視タイマーと退室監視タイマーを組み合わせ、トイレ使用者の入退室を正確に判定し、判定結果に基づいて換気扇６と照明器具７を的確かつ経済的に制御できる。また、換気扇６と照明器具７の動作状態を通信手段１３により表示装置３の表示器１８に表示させ、トイレ２２から離れた別室で換気扇６と照明器具７の使用状態を容易に確認することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるもではなく、例えば、図１に示すトイレ機器制御システム１を用い、換気扇６と照明器具７に加えて電動便器を制御したり、照明器具７を既設の照明コントローラで制御し、換気扇６のみを制御したりすることもできる。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各部の構成や処理手順を適宜に変更して実施することも可能である。

本発明の一実施形態を示すトイレ機器制御システムの構成図である。 換気扇制御装置の設置形態を示すトイレの立面図である。 トイレ入室時の制御シーケンスを示すタイムチャートである。 トイレ退室時の制御シーケンスを示すタイムチャートである。 換気扇制御プログラムのメイン処理を示すフローチャートである。 サブルーチンの遷移を示す模式図である。 非在室処理を示すフローチャートである。 入室監視処理を示すフローチャートである。 在室処理を示すフローチャートである。 退室監視処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１ トイレ機器制御システム
２ 換気扇制御装置
３ 表示装置
４ ドアセンサー
５ 人感センサー
６ 換気扇
７ 照明器具
１２ 時間設定スイッチ
１３ 通信回路
１４ ＣＰＵ
１８ 表示器
２２ トイレ
２５ ドア

Claims (4)

1. トイレのドアの開閉を検知するドアセンサーと、トイレ内の人を感知する人感センサーと、ドアセンサー及び人感センサーの出力に基づいてトイレの換気扇をＯＮ／ＯＦＦ制御する制御手段とを備え、ドアセンサーの出力が開から閉に変化した後に、人感センサーが人を感知したときに換気扇をＯＮし、人感センサーが人を感知している状態で、ドアセンサーの出力が閉から開に変化した後に換気扇タイマーを始動し、換気扇タイマーに設定された遅延制御時間が終了した時点で換気扇をＯＦＦすることを特徴とする換気扇制御装置。
2. 前記ドアセンサーの出力が開から閉に変化したときに入室監視タイマーを始動し、入室監視タイマーに設定された入室監視時間が終了する前に、人感センサーが人を感知したときに換気扇をＯＮすることを特徴とする請求項１記載の換気扇制御装置。
3. 前記人感センサーが人を感知している状態で、ドアセンサーの出力が閉から開に変化したときに退室監視タイマーを始動し、退室監視タイマーに設定された退室監視時間が終了したときに換気扇タイマーを始動することを特徴とする請求項１又は２記載の換気扇制御装置。
4. 換気扇の動作状態をトイレと別の部屋に設けた表示器に表示させる通信手段を備えたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の換気扇制御装置。

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