JP2018130138A

JP2018130138A - 便座装置

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Publication number: JP2018130138A
Application number: JP2017023893A
Authority: JP
Inventors: 伸二西山; Shinji Nishiyama
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2017-02-13
Filing date: 2017-02-13
Publication date: 2018-08-23
Anticipated expiration: 2037-02-13
Also published as: CN108420354A; CN108420354B; US10383490B2; JP6828487B2; US20180228323A1

Abstract

【課題】便座の開放指示のための専用の検知センサを設けることなく、簡易な構成で便座を自動で開ける。
【解決手段】便座装置は、便座が閉状態の場合に、着座検知センサが検知状態となってから、便座への使用者の着座を確定する所定の着座確定時間Ｔ１が経過する前に、着座検知センサが非検知状態となったことに基づいて、便座を自動で開放する。これにより、使用者の着座確定に用いる着座検知センサを、便座の開放指示に兼用することができるから、便座の開放指示のための専用のセンサを設けることなく、簡易な構成で便座を自動開放することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、便座装置に関する。

従来、この種の便座装置としては、便器に取り付けられた便座を自動で開けるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の便座装置では、便器の前方床面に使用者の履物がある場合に、その履物の爪先部分に設けられた被検知部を検知することで履物を検知可能な履物検知センサを備えており、便蓋の開状態で履物検知センサが履物を検知すると便座を自動で開放する。これにより、男性は小用時に履物を履いて便器前に立つことで便座が自動で開くから、便座を手で開ける必要がないものとしている。

特開２００６−１１５９８５号公報

ところで、便座装置は、近年は使用者の局部に洗浄水を噴射する洗浄便座装置として構成されるものが多くなっている。そのような便座装置では、洗浄水の誤噴射を防止するために、使用者が便座に着座していることを検知するための検知センサを備える場合がある。その場合、上述した便座装置のように、便座を自動で開けるために男性が便器前に立っていることを検知する専用の検知センサを備えていると、検知センサの数が増えて構成が複雑になるだけでなく、コスト面でも不利となる。

本発明は、便座の開放指示のための専用の検知センサを設けることなく、簡易な構成で便座を自動で開けることを主目的とする。

本発明は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の便座装置は、
便座と、
前記便座を開閉する開閉装置と、
前記便座への使用者の着座を検知する検知センサと、
前記便座が閉状態の場合に、前記検知センサが検知状態となってから、前記便座への使用者の着座を確定する所定の着座確定時間が経過する前に前記検知センサが非検知状態となったことに基づいて、前記便座を開くよう前記開閉装置を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。

本発明の便座装置は、便座が閉状態の場合に、検知センサが検知状態となってから、便座への使用者の着座を確定する所定の着座確定時間が経過する前に検知センサが非検知状態となったことに基づいて、便座を開くよう前記開閉装置を制御する。これにより、使用者の着座確定の判定に用いる検知センサを、便座の開放指示に兼用することができる。このため、便座の開放指示のための専用の検知センサを設けることなく、簡易な構成で便座を自動で開けることができる。

本発明の便座装置において、前記開閉装置は、モータの駆動により前記便座を開閉し、前記制御手段は、前記モータの駆動により前記便座を開くよう前記開閉装置を制御してから所定のロック時間に亘って前記モータがロックしたことに基づいて、前記モータの駆動を停止するよう前記開閉装置を制御するものとしてもよい。こうすれば、使用者の着座確定の判定に用いる検知センサを便座の開放指示に兼用した場合において、便座の開放指示を誤判定して実際には便座を開けることができないときでも、モータを保護することができる。

本発明の便座装置において、前記検知センサは、前記便座に重力方向の押圧力が作用することにより機械式接点のオンオフが切り替わるよう構成され、前記制御手段は、前記検知センサが検知状態となってから、前記所定の着座確定時間よりも短い時間であって前記検知センサの前記機械式接点のチャタリングによる誤検知の可能性がある所定の誤検知時間が経過してから前記検知センサが非検知状態となったことに基づいて、前記便座を開くよう前記開閉装置を制御するものとしてもよい。こうすれば、使用者の着座確定の判定に用いる検知センサを便座の開放指示に兼用した場合に、便座の開放指示を誤判定するのを抑制することができる。

便座装置１０の構成図である。便座装置１０の制御に関するブロック図である。着座検知センサ４５の構成図である。便座・便蓋開放処理の一例を示すフローチャートである。変形例の便座装置１０Ｂの構成図である。

本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は便座装置１０の構成図であり、図２は便座装置１０の制御に関するブロック図であり、図３は着座検知センサ４５の構成図である。便座装置１０は、図示しない便器の上面に設置され、便座１４に着座した使用者の局部に図示しないノズルから洗浄水を噴射して局部を洗浄可能な洗浄便座装置として構成されている。この便座装置１０は、図１に示すように、便器の上面後方に設置される本体１２と、本体１２に対して開閉可能に支持された便座１４および便蓋１６と、本体１２に内蔵され便座１４を開閉する便座開閉装置２０と、本体１２に内蔵され便蓋１６を開閉する便蓋開閉装置３０と、装置全体を制御する制御装置５０（図２参照）と、を備える。

便座開閉装置２０は、図２に示すように、モータ２２と、モータ２２を駆動する駆動回路２４と、図示しない伝達ギヤなどを介して伝達されるモータ２２の駆動力により便座１４を回動（開閉）させる出力シャフトとしての駆動軸２６と、駆動軸２６とは反対側の回動軸２７（図１参照）と、モータ２２の電流を検知する電流センサ２８と、を備える。駆動回路２４は、制御装置５０と接続されており、制御装置５０からの制御信号に基づいてモータ２２を駆動する。なお、便蓋開閉装置３０は、便座開閉装置２０と同様に、モータ３２と、駆動回路３４と、駆動軸３６と、図示しない回動軸と、電流センサ３８と、を備えるものであり、詳細な説明は省略する。

制御装置５０は、図示しないＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭなどの他、時間を計測するタイマ５０ａを備える。制御装置５０は、便座開閉装置２０（駆動回路２４）や便蓋開閉装置３０（駆動回路３４）に制御信号を出力して便座１４や便蓋１６の自動開閉を行ったり、図示しないノズルユニットに制御信号を出力して洗浄水噴射制御を行ったりする。また、制御装置５０には、図２に示すように、電流センサ２８，３８からの検知信号（電流値）や、便座装置１０が配置されるトイレ室内への使用者の入室を検知可能な入室検知センサ４０からの検知信号、便座１４への使用者の着座を検知可能な着座検知センサ４５からの検知信号などが入力される。制御装置５０は、入室検知センサ４０から入力された検知信号に基づいて便蓋１６を自動で開閉するための制御信号を便蓋開閉装置３０に出力する。

本実施例の着座検知センサ４５は、リミットスイッチ式のセンサとして構成されている。この着座検知センサ４５は、図１，図３に示すように、本体１２内に配設されたケース４６内を上下方向（重力方向）に沿って移動可能なスライダ４７と、ケース４６の底部に配設されスライダ４７を上方に付勢するスプリング４８と、ケース４６の上部に配設され下方に位置するスライダ４７の移動範囲内に突出するレバー部材４９ａを有するリミットスイッチ４９と、を備える。スライダ４７は、便座１４の回動軸２７が嵌め込まれる開口部４７ａが形成されており、便座１４の回動軸２７と共に上下方向に移動する。使用者が便座１４に着座していない場合には便座１４に重力方向の押圧力（使用者の体重）が作用しないため、スライダ４７を下方に移動させる力は作用しない。このため、スプリング４８の付勢力によりスライダ４７は移動範囲の上方に位置し（図３（ａ）参照）、レバー部材４９ａを押圧することでリミットスイッチ４９をオン状態（通電状態）とする。このように、便座１４に押圧力が作用していないためにリミットスイッチ４９がオン状態となる場合、着座検知センサ４５からの検知信号として着座なしを示す着座なし信号が制御装置５０に入力されることになる。なお、スプリング４８の付勢力によりスライダ４７が上方に位置することで、便座１４は後方側が便器の上面に対して若干浮いた状態となる。一方、使用者が便座１４に着座している場合には便座１４に重力方向の押圧力（使用者の体重）が作用して便座１４が便器の上面に当接する位置まで下がるため、スライダ４７を下方に移動させる力が作用する。このため、スプリング４８の付勢力に抗してスライダ４７は移動範囲の下方に位置し（図３（ｂ）参照）、レバー部材４９ａの押圧を解放することでリミットスイッチ４９をオフ状態（非通電状態）とする。このように、便座１４に押圧力が作用しているためにリミットスイッチ４９がオフ状態となる場合、着座検知センサ４５からの検知信号として着座ありを示す着座あり信号が制御装置５０に入力されることになる。

次に、こうして構成された便座装置１０の動作、特に便座１４と便蓋１６とを開放する際の処理について説明する。図４は便座・便蓋開放処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、例えば、便座１４と便蓋１６とが閉状態とされている場合に所定時間毎に実行される。

便座・便蓋開放処理が実行されると、制御装置５０は、まず、入室検知センサ４０からの検知信号として使用者の入室ありを示す入室あり信号が入力されたか否かを判定し（Ｓ１００）、入室あり信号が入力されてないと判定すると、そのまま本処理を終了する。一方、制御装置５０は、Ｓ１００で入室あり信号が入力されたと判定すると、便蓋開閉装置３０に制御信号を出力して便蓋１６の自動開放処理を行う（Ｓ１１０）。なお、便蓋１６が所定の上限開度まで開いてモータ３２がロックされると、電流センサ３８により検出される電流値が上昇する（ロック電流）。このため、制御装置５０は、便蓋１６の開放処理を行うと、電流センサ３８により検出される電流値を監視することでモータ３２の電流の変化に基づいて便蓋１６の開放処理の完了を判定し、モータ３２の駆動を停止する。

Ｓ１１０の便蓋１６の自動開放処理に続いて、制御装置５０は、着座検知センサ４５からの検知信号として使用者の着座ありを示す着座あり信号が入力されるのを待つ（Ｓ１２０）。上述したように、着座あり信号は、便座１４に重力方向の押圧力が作用する場合に入力されるから、使用者が便座１４に着座している場合の他、使用者が便座１４に着座せずに便座１４の上面を手などで押している場合にも入力される。なお、制御装置５０は、着座検知センサ４５から着座あり信号が入力されずに、入室検知センサ４０からの検知信号が入室あり信号から入室なし信号となって一定時間が経過した場合には、便蓋１６を自動で閉じて本処理を終了するものなどとすればよい。

制御装置５０は、Ｓ１２０で着座あり信号が入力されたと判定すると、タイマ５０ａにより着座検知時間Ｔの計測を開始する（Ｓ１３０）。着座検知時間Ｔは、着座検知センサ４５から着座あり信号が入力されて検知状態となっている時間である。そして、制御装置５０は、着座検知センサ４５からの検知信号として使用者の着座なしを示す着座なし信号が入力されるか（Ｓ１４０）、計測中の着座検知時間Ｔが着座確定時間Ｔ１以上となるか（Ｓ１５０）、のいずれかを判定するのを待つ。ここで、着座確定時間Ｔ１は、数百ｍｓｅｃから数秒程度の時間であり、本実施例では例えば１秒とする。制御装置５０は、Ｓ１４０で着座なし信号が入力されたと判定する前に、Ｓ１５０で着座検知時間Ｔが着座確定時間Ｔ１以上となったと判定すると、タイマ５０ａによる着座検知時間Ｔの計測を終了し（Ｓ１６０）、便座１４に使用者が確実に着座しているとして着座検知を確定してから（Ｓ１７０）、本処理を終了する。なお、制御装置５０は、着座検知を確定すると、上述した洗浄水噴射制御などを実行可能となる。

一方、制御装置５０は、Ｓ１５０で着座検知時間Ｔが着座確定時間Ｔ１以上となったと判定する前に、Ｓ１４０で着座なし信号が入力されて非検知状態となったと判定すると、着座検知時間Ｔの計測を終了し（Ｓ１８０）、計測を終了した着座検知時間Ｔが誤検知時間Ｔ２以上であるか否かを判定する（Ｓ１９０）。ここで、誤検知時間Ｔ２は、着座検知センサ４５のリミットスイッチ４８のチャタリングによって使用者を誤検知する可能性がある時間であり、例えば数百ｍｓｅｃ程度など、着座確定時間Ｔ１よりも短い時間とする。即ち、着座検知時間Ｔが着座確定時間Ｔ１以上となる前に、着座なし信号が入力されて非検知状態となるのは、使用者が便座１４に着座せずに便座１４の上面を手などで一時的に押してからその手を便座１４から離した場合などが該当する。制御装置５０は、Ｓ１９０で着座検知時間Ｔが誤検知時間Ｔ２未満であると判定すると、着座検知センサ４５のリミットスイッチ４８のチャタリングによる誤検知が生じたとして、Ｓ１２０に戻り処理を繰り返す。また、制御装置５０は、Ｓ１９０で着座検知時間Ｔが誤検知時間Ｔ２以上であると判定すると、便座開閉装置２０に制御信号を出力してモータ２２の駆動を開始することで便座１４の自動開放を開始する（Ｓ２００）。このように、制御装置５０は、着座検知センサ４５のチャタリングによる誤検知の可能性を排除した上で、使用者が１秒未満などの短時間だけ便座１４の上面を手などで重力方向に押したことを検知した場合に、便座１４の自動開放が指示されたとして便座１４を自動開放するのである。このため、本実施例では、使用者は便座１４の下面（裏面）に触れることなく、便座１４を開けることができる。

制御装置５０は、便座１４の自動開放を開始すると、電流センサ２８により検出されるモータ２２の電流値を監視しながら（Ｓ２１０）、その電流値に基づいてモータ２２のロックが所定のロック時間Ｔ３以上継続するのを待つ（Ｓ２２０）。制御装置５０は、モータ２２のロックがロック時間Ｔ３以上継続したと判定すると、便座開閉装置２０に制御信号を出力してモータ２２の駆動を停止することで便座１４の自動開放を終了して（Ｓ２３０）、本処理を終了する。なお、ロック時間Ｔ３は、数百ｍｓｅｃ程度の時間であり、本実施例では例えば５００ｍｓｅｃとする。ここで、モータ２２のロック（ロック電流）は、便座１４が所定の上限開度まで開いた場合に生じる他、便座１４に使用者が着座しているにも拘わらず便座１４を自動開放しようとして便座１４が作動しない場合にも生じる。このため、着座検知センサ４５の誤検知により使用者が便座１４を短時間だけ押したと判定したために、誤って便座１４を自動開放しようとした場合でも、ロック時間Ｔ３に亘ってロック電流を検知すると便座１４の自動開放を終了するから、モータ２２の過負荷が長時間継続するのを防止して、モータ２２を適切に保護することができる。

以上説明した実施例の便座装置１０は、便座１４が閉状態の場合に、着座検知センサ４５が検知状態となってから、便座１４への使用者の着座を確定する所定の着座確定時間Ｔ１が経過する前に、着座検知センサ４５が非検知状態となったことに基づいて、便座１４を自動で開放する。これにより、使用者の着座確定に用いる着座検知センサ４５を、便座１４の開放指示に兼用することができるから、便座１４の開放指示のための専用のセンサを設けることなく、簡易な構成で便座１４を自動開放することができる。また、便座装置１０を操作するためのリモコンに便座１４の開放を指示するための開放操作ボタンを設けないものとすることもできる。なお、便座１４の上面を押すことで便座１４が自動開放できる旨の説明を、便蓋１６の裏面やトイレ室内の壁面、便座装置１０を操作するためのリモコンなどに掲示することで、使用者に便座１４の容易な自動開放を促すことができる。

また、便座装置１０は、便座１４を自動開放してから、所定のロック時間Ｔ３に亘って便座開閉装置２０のモータ２２のロックを検出すると、モータ２２の駆動を停止するから、便座１４に使用者が着座しているにも拘わらず便座１４の開放指示を誤検知して便座１４を開けることができない場合に、モータ２２を保護することができる。

また、便座装置１０は、着座検知センサ４５が検知状態となってから、着座確定時間Ｔ１よりも短い時間であって、着座検知センサ４５のリミットスイッチ４８のチャタリングによる誤検知の可能性がある誤検知時間Ｔ２が経過してから、着座検知センサ４５が非検知状態となったことに基づいて、便座１４を自動開放するから、便座１４の開放指示を誤検知するのを抑制することができる。

実施例では、着座確定時間Ｔ１よりも短い時間であって、チャタリングによる誤検知時間Ｔ２以上の時間に亘って、使用者が一時的に検知されることに基づいて便座１４を自動開放するものとしたが、これに限られず、誤検知時間Ｔ２を用いた判定を行わないものとしてもよい。即ち、図４の便座・便蓋開放処理のＳ１９０の処理を省略し、着座検知時間Ｔが誤検知時間Ｔ２以上であるか否かに拘わらず、着座確定時間Ｔ１よりも短い時間に亘って使用者が一時的に検知された場合に、便座１４を自動開放するものとしてもよい。

実施例では、モータ２２の電流値に基づいて便座１４の自動開放の終了を判定するものとしたが、これに限られず、モータ２２の電流値に代えてあるいは加えて、回転角度センサなどにより検出した駆動軸２６の回転角度（便座１４の開度）に基づいて、便座１４の自動開放の終了を判定してもよい。なお、駆動軸２６の回転角度（便座１４の開度）の単位時間当りの変化量（回転速度）が所定変化量以下の場合に、便座１４の自動開放を終了することで、モータ２２の保護を図るものなどとしてもよい。

実施例では、リミットスイッチ式のセンサとして構成された着座検知センサ４５を用いるものとしたが、これに限られず、図５の変形例の便座装置１０Ｂに示すように赤外線反射式のセンサとして構成された着座検知センサ４５Ｂを用いるなど、他の方式のセンサを用いるものとしてもよい。このようにする場合、使用者は、着座検知センサ４５Ｂの検知範囲内に一時的に手をかざすことなどにより、便座１４の開放指示を行うものとすればよい。

実施例では、便座装置１０を操作するためのリモコンに便座１４の開放を指示するための開放操作ボタンを設けないこともできるが、リモコンに便座１４の開放操作ボタンを設けてもよい。こうすれば、使用者はリモコンの開放操作ボタンの操作か便座１４に対する所定操作（実施例では押圧操作）のいずれによっても便座１４を自動開放することができるから、使用者の利便性を高めることができる。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、便座１４が「便座」に相当し、便座開閉装置２０が「開閉装置」に相当し、着座検知センサ４５が「検知センサ」に相当し、制御装置５０が「制御手段」に相当する。また、モータ２２が「モータ」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、便座装置の製造産業などに利用可能である。

１０，１０Ｂ便座装置、１２本体、１４便座、１６便蓋、２０便座開閉装置、２２，３２モータ、２４，３４駆動回路、２６，３６駆動軸、２７回動軸、２８，３８電流センサ、３０便蓋開閉装置、４０入室検知センサ、４５，４５Ｂ着座検知センサ、４６ケース、４７スライダ、４７ａ開口部、４８スプリング、４９リミットスイッチ、４９ａレバー部材、５０制御装置、５０ａタイマ。

Claims

便座と、
前記便座を開閉する開閉装置と、
前記便座への使用者の着座を検知する検知センサと、
前記便座が閉状態の場合に、前記検知センサが検知状態となってから、前記便座への使用者の着座を確定する所定の着座確定時間が経過する前に前記検知センサが非検知状態となったことに基づいて、前記便座を開くよう前記開閉装置を制御する制御手段と、
を備える便座装置。
請求項１に記載の便座装置であって、
前記開閉装置は、モータの駆動により前記便座を開閉し、
前記制御手段は、前記モータの駆動により前記便座を開くよう前記開閉装置を制御してから所定のロック時間に亘って前記モータがロックしたことに基づいて、前記モータの駆動を停止するよう前記開閉装置を制御する
便座装置。
請求項１または２に記載の便座装置であって、
前記検知センサは、前記便座に重力方向の押圧力が作用することにより機械式接点のオンオフが切り替わるよう構成され、
前記制御手段は、前記検知センサが検知状態となってから、前記所定の着座確定時間よりも短い時間であって前記検知センサの前記機械式接点のチャタリングによる誤検知の可能性がある所定の誤検知時間が経過してから前記検知センサが非検知状態となったことに基づいて、前記便座を開くよう前記開閉装置を制御する
便座装置。