JP2019150419A - 着座検知装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】より安定して使用者の便座への着座を検知する。【解決手段】便座を含む複数の部材を備える便座装置に設置され、第1電極と第2電極との間の電界の変化に基づいて使用者の便座装置への着座を検知する着座検知装置であって、第1電極は、便座に配置され、第2電極は、便座装置の前記便座とは異なる部材に配置されている。第1電極と第2電極との間に電圧を印加すると、電界が便座の上方に広く形成されるから、便座の着座を検知可能な範囲が広くなる。したがって、使用者の座り方に拘わらず、より安定して使用者の便座への着座を検知することができる。【選択図】図1

Description

本発明は、着座検知装置に関し、詳しくは、便座を含む複数の部材を備える便座装置に設置され、第1電極と第2電極との間の電界の変化に基づいて使用者の便座への着座を検知する着座検知装置に関する。
従来、この種の着座検知装置としては、便座を含む複数の部材を備える便座装置に設置されたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この着座検知装置では、第1,第2電極を互いに離間させて便座に配置し、第1,第2電極間に形成される電界の変化に基づいて使用者の便座への着座を検知している。
特開2016−073465号公報
上述の着座検知装置では、第1,第2電極を共に便座に配置しているから、第1電極と第2電極との距離が比較的近くなり、着座の検知範囲が狭くなってしまう。このため、使用者の便座への座り方によっては、着座を検知できない場合がある。こうした便座への座り方には、個人差が大きいことから、使用者の便座への座り方に拘わらず、より安定して着座を検知することが望まれてる。
本発明の着座検知装置は、より安定して使用者の便座への着座を検知することを主目的とする。
本発明の着座検知装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
本発明の着座検知装置は、
便座を含む複数の部材を備える便座装置に設置され、第1電極と第2電極との間の電界の変化に基づいて使用者の前記便座への着座を検知する着座検知装置であって、
前記第1電極は、前記便座に配置され、
前記第2電極は、前記便座装置の前記便座とは異なる部材に配置されている、
ことを要旨とする。
この本発明の着座検知装置では、第1電極を、便座に配置し、第2電極を、便座装置の便座とは異なる部材に配置している。第1電極と第2電極との間に電圧を印加すると、第1,第2電極を共に便座に配置した場合に比して電界が広く形成されるから、便座への着座を検知可能な範囲が広くなる。したがって、使用者の座り方に拘わらず、より安定して使用者の便座への着座を検知することができる。
こうした本発明の着座検知装置において、前記便座は、内部に、前記使用者が着座する着座面を加温する便座ヒータと、前記便座ヒータより前記着座面側に設けられた熱伝導部材と、を備え、前記熱伝導部材を、前記第1電極としてもよい。第1,第2電極を便座へ配置すると、便座ヒータを介して第1電極と第2電極とが電気的に結合しないように、一方の電極を迂回するように便座ヒータを配置する必要がある。このため、便座の迂回された部分が便座ヒータで加温されず、便座に温度ムラが発生することがある。便座ヒータより着座面側に設けられた熱伝導部材を第1電極とすることにより、便座ヒータを介した第1電極と第2電極との電気的な結合が抑制される。したがって、便座ヒータの配置の自由度が高くなり、便座に温度ムラが発生することを抑制できる。
また、本発明の着座検知装置において、前記便座装置は、便器の上面後端部に配置され、前方で前記便座を回動自在に支持する本体を備え、前記第2電極は、前記本体内の前面側に配置されていてもよい。こうすれば、より安定して使用者の便座への着座を検知することができる。
本実施形態としての着座センサ20が取り付けられた便座装置10の外観の概略を示す概略図である。 着座センサ20の送信電極22と受信電極24との間に発生する電気力線の様子を説明するための説明図である。 着座センサ20の送信電極22と受信電極24との間に発生する電気力線の様子を図2の右方向から観た様子を説明するための説明図である。 変形例の着座センサ120が取り付けられた便座装置10の外観の概略を示す概略図である。 変形例の着座センサ220が取り付けられた便座装置10の外観の概略を示す概略図である。
次に、本発明を実施するための形態について説明する。図1は、本実施形態としての着座センサ20が取り付けられた便座装置10の外観の概略を示す概略図である。図2は、着座センサ20の送信電極22と受信電極24との間に発生する電気力線の様子を説明するための説明図である。図3は、着座センサ20の送信電極22と受信電極24との間に発生する電気力線の様子を図2の右方向から観た様子を説明するための説明図である。図2,図3において、一点鎖線は、送信電極22と受信電極24との間に発生する電気力線である。なお、本実施形態において、左右方向、前後方向および上下方向は、各図に示した通りとなる。
便座装置10は、図1に示すように、洋式の便器1に取り付けられており、便座装置本体12と、便座14と、便蓋16と、操作パネル18と、を備えている。
便座装置本体12は、図1に示すように、便器1の上面後端部に配置され、前方で便座14を回動自在に支持している。便座装置本体12は、図示しないが、給水管(水道配管)に接続された洗浄水流路、止水弁、熱交換ユニット、洗浄の強さを調整する脈動ポンプ、水を噴出するノズルユニットなどを備えており、これらは樹脂製のハウジング内に収容されている。このハウジングは、図示するように、便座14が閉じている状態で便座14の着座面より高くなるよう形成されている。熱交換ユニットには、水タンクやヒータ、温度センサが設けられ、給水管からの水をヒータによって温水にする。
便座装置本体12は、便座装置10全体を制御する図示しない制御装置を備える。制御装置は、CPUを中心とするマイクロコンピュータとして構成されており、CPUの他にROMやRAM,入出力ポートなどを備える。制御装置には、使用者により操作される操作パネル18からの操作信号や使用者の便座14への着座を検知する後述する着座センサ20からの検知信号、水タンクの温度センサからの温度信号などの信号が入力されている。制御装置からは、着座センサ20への駆動信号や後述する便座ヒータ30への駆動信号などが出力されている。制御装置は、操作パネル18からの操作信号や着座センサ20からの検知信号、水タンクの温度センサからの温度信号などに基づいて、着座センサ20を駆動したり、水タンク内のヒータや脈動ポンプやノズルユニット(いずれも図示せず)を制御する。操作パネル18には、図示しないが、おしり洗浄を指示するおしり用洗浄スイッチやビデ洗浄を指示するビデ用洗浄スイッチ、洗浄の強さを調整するための洗浄強さ調整スイッチ、洗浄の停止を指示する停止スイッチなどが設けられている。
便座14は、便座装置本体12に回動自在に支持されており、図1〜図3に示すように、ヒータ線が蛇行状に配置され使用者が着座する着座面を加温する便座ヒータ30と、便座ヒータ30より着座面側に設けられ便座ヒータ30からの熱を核酸させるアルミニウム合金などの熱伝導性および電気伝導性が良好な熱伝導部材32と、を備えており、これらは樹脂製のハウジング内に収容されている。便座ヒータ30,熱伝導部材32は、着座面の一部と重なるように略U形状に形成されている。
便蓋16は、図1に示すように、便座装置本体12に回動自在に支持されている。
こうして構成された便座装置10では、制御装置に着座センサ20からの検知信号が入力されると、制御装置は、操作p萎える18からの信号と着座センサ20からの検知信号とに基づいてノズルユニットの制御など各種動作を実行する。
着座センサ20は、相互容量方式のセンサとして構成されており、図1〜図3に示すように、送信電極22と、受信電極24と、回路基板26と、を備えている。着座センサ20は、便座14内に配置されている熱伝導部材32を送信電極22として用いている。
受信電極24は、図1〜図3に示すように、便座装置本体12内に収容されており、便座装置本体12の前面近くに配置されている。
回路基板26は、図1〜図3に示すように、便座装置本体12内に収容されており、送信電極22,受信電極24との間に所定の電圧を印加する図示しない電圧供給回路と、送信電極22,受信電極24との間の静電容量を検出する図示しない静電容量検出回路と、を搭載している。回路基板26は、便座装置本体12内を引き回される配線28により受信電極24に接続され、便座装置本体12内から便座14内に引き回される配線29により送信電極22と接続されている。
こうして構成された着座センサ20では、制御装置から駆動信号が入力されると、回路基板26の電圧供給回路から送信電極22と受信電極24との間に所定の電圧を印加して、図2,図3に示すように、送信電極22と受信電極24との間に電界を形成する(電気力線を発生させる)。その状態で使用者が便座14に着座すると、送信電極22と受信電極24との間に接地された人体(導体)が介在することとなり、人体で送信電極22と受信電極24との間に形成されている電界の一部が遮られて(送信電極22と受信電極24との間で発生している電気力線の一部が人体へ向かうこととなり)、送信電極22と受信電極24との間の静電容量が低下する。着座センサ20は、この静電容量の低下を静電容量検出回路で使用者の便座14への着座として検知し、便座装置本体12の制御装置へ検知信号を出力する。
着座センサ20では、受信電極24を便座装置本体12内に配置し、送信電極22(熱伝導部材32)を便座14内に配置することにより、送信電極,受信電極を共に便座内に配置するタイプの着座センサに比して、送信電極22,受信電極24のサイズを大きくすることが可能となる。そのため、図2,図3に示すように、電界を便座14の上方に広く形成することができる(電気力線を便座14の上方に広く分布させることができる)。したがって、便座14への着座の検知範囲が広くなり、使用者の便座14への座り方に拘わらずより安定して使用者の便座14への着座を検知することができる。
ところで、送信電極,受信電極を共に便座内に配置するタイプの着座センサでは、便座ヒータを介して送信電極と受信電極とが電気的に結合しないように便座ヒータを配置する必要がある。そのため、一方の電極を迂回してヒータを配置する必要がある。このため、便座の迂回された部分は、便座ヒータで加温されず、便座に温度ムラが発生することがある。着座センサ20では、受信電極24を便座装置本体12内に配置し、送信電極22(熱伝導部材32)を便座14内の便座ヒータ30より着座面側に配置することにより、便座ヒータ30を介した送信電極22と受信電極24との電気的な結合が抑制され、便座ヒータ30の配置の自由度が高くなる。これにより、便座14に温度ムラが発生することを抑制できる。さらに、便座14内の熱伝導部材32を送信電極22として用いるから、便座14に温度ムラが生じることをより抑制できる。
また、受信電極24を便座装置本体12内の前面側に配置するから、使用者の座り方に拘わらず、使用者が便座14へ着座したときの受信電極24と使用者との距離が比較的短くなる。これにより、より安定して使用者の便座への着座を検知することができる。
以上説明した本実施形態の便座装置10の着座センサ20によれば、受信電極24を便座装置本体12に配置し、送信電極22(熱伝導部材32)を便座14に配置することにより、使用者の座り方に拘わらず、より安定して使用者の便座14への着座を検知することができる。
また、便座ヒータ30より着座面側に設けられた熱伝導部材32を送信電極22とすることにより、便座ヒータ30を介した送信電極22と受信電極24との電気的な結合が抑制され、便座ヒータ30の配置の自由度が高くなり、便座14に温度ムラが発生することを抑制できる。
さらに、受信電極24を便座装置本体12内の前面側に配置するから、使用者の座り方に拘わらず、より安定して使用者の便座への着座を検知することができる。
実施形態では、受信電極24を便座装置本体12内の前面側に配置している。しかしながら、受信電極24を便座装置本体12のいかなる位置へ配置してもよく、例えば、便座装置本体12内の左右の側面側や後面側,便座装置本体12の上面側などに配置してもよい。
実施形態では、受信電極24,回路基板26を便座装置本体12に配置している。しかしながら、着座センサ20の受信電極24,回路基板26を便座14とは異なる部材に配置すればよいから、図4の変形例の着座センサ120に例示するように、便蓋16に配置してもよいし、図5の変形例の着座センサ220に例示するように、操作パネル18に配置してもよい。
実施形態では、受信電極24,回路基板26を同一の部材である便座装置本体12に配置している。しかしながら、受信電極24と回路基板26とを異なる部材に配置してもよく、例えば、受信電極24を便座装置本体12に配置し、回路基板26を操作パネル18に配置してもよい。
実施形態では、便座14内の熱伝導部材32を着座センサ20の送信電極22として用いている。しかしながら、便座ヒータ30と熱伝導部材32とを備えていないタイプの便座装置では、便座14内に送信電極22を配置すればよい。
実施形態では、受信電極24を便座装置本体12に配置し、送信電極22を便座14に配置している。しかしながら、受信電極24を便座14に配置し、送信電極22を便座装置本体12に配置してもよい。
実施形態では、配線29を便座装置本体12内から便座14内に引き回している。便座14が便座装置本体12にヒンジを用いて回動自在に支持されている場合においては、配線29を便座装置本体12内からヒンジを通して便座14内へ引き回してもよい。
実施形態では、着座センサ20の受信電極24,回路基板26を便座装置本体12に配置している。便蓋16が便座装置本体12にヒンジを用いて回動自在に支持されていて、図4に例示した変形例の着座センサ120のように受信電極124,回路基板126を便蓋16に配置する場合においては、配線29を便蓋16内からヒンジを通して便座装置本体12から便座14内へ引き回してもよい。
実施形態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。実施形態では、便座14が「便座」に相当し、便座装置10が「便座装置」に相当し、送信電極22が「第1電極」に相当し、受信電極24が「第2電極」に相当する。便座ヒータ30が「便座ヒータ」に相当し、熱伝導部材32が「熱伝導部材」に相当する。便座装置本体12が「本体」に相当する。
なお、実施形態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、実施形態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、実施形態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形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態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、着座検知装置の製造産業などに利用可能である。
1 便器、10 便座装置、12 便座装置本体、14 便座、16 便蓋、18 操作パネル、20,120,220 着座センサ、22 送信電極(32 熱伝導部材)、24,124,224 受信電極、26,126,226 回路基板、28,29 配線、30 便座ヒータ。

Claims (3)

  1. 便座を含む複数の部材を備える便座装置に設置され、第1電極と第2電極との間の電界の変化に基づいて使用者の前記便座への着座を検知する着座検知装置であって、
    前記第1電極は、前記便座に配置され、
    前記第2電極は、前記便座装置の前記便座とは異なる部材に配置されている、
    着座検知装置。
  2. 請求項1記載の着座検知装置であって、
    前記便座は、内部に、前記使用者が着座する着座面を加温する便座ヒータと、前記便座ヒータより前記着座面側に設けられた熱伝導部材と、を備え、
    前記熱伝導部材を、前記第1電極とする、
    着座検知装置。
  3. 請求項1または2記載の着座検知装置であって、
    前記便座装置は、便器の上面後端部に配置され、前方で前記便座を回動自在に支持する本体を備え、
    前記第2電極は、前記本体内の前面側に配置されている、
    着座検知装置。
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