JP2021114692A - リモートコントローラ及びトイレシステム - Google Patents

Abstract

【課題】リモートコントローラの給電用の電波を受信する性能を向上できるリモートコントローラ及びトイレシステムを提供する。【解決手段】トイレ装置を操作するためのリモートコントローラ３０であって、トイレ装置に設けられた第１アンテナから送信された給電用の電波を受信する第２アンテナ３４と、第２アンテナから離間して設けられ電波を第２アンテナの方向に反射するリフレクタＲと、を備えるリモートコントローラである。【選択図】図２

Description

本開示は、リモートコントローラ及びトイレシステムに関する。

局部洗浄装置等の機能部を備えた便座装置は、リモートコントローラを用いた無線通信により操作される場合がある。このリモートコントローラは、電源に一次電池を用いていることが多い。リモートコントローラは、使用の過程で一次電池の電圧が低下するとインジケータ等により表示等を出力する。管理者は、表示に基づいてリモートコントローラの一次電池の管理や交換を行う必要があった。近年、便座装置から電磁波を出力しリモートコントローラに給電する方式が研究されている。

特許文献１には、電波を用いた無線通信により便座装置を操作するリモートコントローラが記載されている。このリモートコントローラは、便座装置を操作するための複数の操作スイッチと、操作スイッチの操作に応じた信号を送信するループアンテナとを備えている。このループアンテナは、操作スイッチから水平方向のいずれか一方に離間して配置されている。

特開２００７−１４６３９８号公報

リモートコントローラの使用頻度や電波環境によっては、使用者が便座に着座中の状態においても給電が必要な場合が生じる。特許文献１に記載された技術によれば、便座装置から給電用の電波を受信することが想定されておらず、そのまま給電用の電波を受信することに適用すると、リモートコントローラの取り付け位置によっては、便座装置から送信された給電用の電波をリモートコントローラが受信できなくなる虞があった。

本開示は、リモートコントローラの給電用の電波を受信する性能を向上できるリモートコントローラ及びトイレシステムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本開示は、トイレ装置を操作するためのリモートコントローラであって、前記トイレ装置に設けられた第１アンテナから送信された給電用の電波を受信する第２アンテナと、前記第２アンテナから離間して設けられ前記電波を前記第２アンテナの方向に反射するリフレクタと、を備える、リモートコントローラである。

トイレシステムの構成を示す図である。 リモートコントローラの構成を示す図である。 リモートコントローラの他の構成を示す図である。 トイレシステムの構成を示すブロック図である。

図１に示されるように、トイレシステムＳは、トイレルームＴ内に取り付けられたトイレ装置Ｑと、トイレルームＴの壁に取り付けられたリモートコントローラ３０とを備える。

以下、便宜上、トイレ装置Ｑの便座に着座した使用者の前方である側を前側、その反対側を後側とし、前側と後側とを結ぶ方向を前後方向Ｘ１と呼ぶ。前後方向と直交する水平方向を左右方向Ｘ２とし、左右方向の右側および左側は、便座に着座し前側を向く使用者の右側および左側と同じ側と呼ぶ。前後方向、左右方向と直交する上下に向かった方向を上下方向Ｘ３と呼ぶ。

トイレ装置Ｑは、水洗用のタンクが設けられていない、いわゆるタンクレストイレである。トイレ装置Ｑは、便器洗浄水を溜める便器洗浄水タンクを備えても良い。トイレ装置Ｑは、便器本体１と、便器本体１に設けられた便座装置１０とを備える。

便器本体１は、トイレルームＴの床面上に設置されている。便器本体１は、例えば、上下方向から見てトイレルームＴの略中心に設置されている。便器本体１は、上下方向から見てトイレルームＴの中心から左右いずれかの方向にオフセットされて設置されていてもよい。便器本体１の左右両側には、トイレルームの側壁Ｔ１，Ｔ２が設けられている。側壁Ｔ１，Ｔ２のいずれかには、リモートコントローラ３０が取り付けられている。

本実施形態では、便座１２に着座した使用者から見て右側の側壁Ｔ１にリモートコントローラ３０が取り付けられている状態を例示している。リモートコントローラ３０は、側壁Ｔ２に設けられていてもよい。便器本体１の後方には、棚等の収納スペースを有するキャビネットＣが設けられていてもよい。

便器本体１には、便座装置１０が載置されている。便座装置１０は、各種装置を収容する機能部１１と、機能部１１に対して回転自在に取り付けられた便座１２と、を備える。機能部１１は、使用者の洗浄対象部位を洗浄する局部洗浄装置１４、乾燥装置（不図示）等の複数の装置が収納されている。便座１２上には、便座１２を覆うように形成され、機能部１１に対して回転自在に取り付けられた便蓋が設けられていてもよい。

機能部１１の内部には、送受信用の第１アンテナ２４が設けられている。第１アンテナ２４は、例えば、給電用の電波をリモートコントローラ３０に送信するアンテナ素子を有する。便座装置１０とリモートコントローラ３０とは、無線により通信を行う。便座装置１０は、第１アンテナ２４を介して給電用の電力を生じさせる電波をリモートコントローラ３０に送信する。

第１アンテナ２４は、後述のリモートコントローラ３０に設けられた第２アンテナ３４に電波及び所定の信号を送信する。第１アンテナ２４からは、例えば、９２０ＭＨｚ帯、２．４ＧＨｚ帯、５．７ＧＨｚ、ＵＨＦ帯の周波数の電波が送信される。

便座１２上に使用者Ｕが着座している状態において、給電用の電波は使用者Ｕの身体に遮蔽され、リモートコントローラ３０の受信量が低下する虞がある。それに加えて、送信された電力は、２．４ＧＨｚ帯で給電する場合、伝搬途中の空間で減衰する。

第１アンテナ２４からは、円偏波に生成された電波を送信し、リモートコントローラ３０における受信電力レベルを向上させる。

第１アンテナ２４は、機能部１１の後方に配置されている。第１アンテナ２４は、使用者Ｕから見て便座装置１０の幅方向の中心線Ｌに略沿った位置に取り付けられている。中心線Ｌに略沿った位置とは、中心線Ｌ上に第１アンテナ２４が設けられている場合の他、第１アンテナ２４が中心線Ｌの左右のいずれかの側の近傍に配置されている状態も含む。第１アンテナ２４は、便座１２上に使用者Ｕが着座している状態において、給電用の電波を使用者の身体に遮蔽されずにリモートコントローラ３０に送信可能な位置に配置される。第１アンテナ２４は、給電用の電波を送信する。第１アンテナ２４は、リモートコントローラ３０から操作に応じた制御信号を受信する。第１アンテナ２４からは、初期設定後、リモートコントローラ３０に給電用の第１電波が送信される。

リモートコントローラ３０は、便座装置１０を無線通信により遠隔操作するための装置である。リモートコントローラ３０は、使用者Ｕが着座した状態において第１アンテナ２４から送信された電波を受信可能な位置に取り付けられる。リモートコントローラ３０が設置される位置は、使用者Ｕが着座した状態において第１アンテナ２４から送信される電波の送信範囲内であるように設定される。リモートコントローラ３０は、第２アンテナ３４を介して第１アンテナ２４から送信される第１電波を受信する。

図２及び図３に示されるように、リモートコントローラ３０は、直方体状に形成された筐体３０Ｂを備える。筐体３０Ｂの正面は、操作面３０Ｓが形成されている。操作面３０Ｓには、複数の操作ボタン３０Ｎが設けられている。操作ボタン３０Ｎは、便座装置１０に設けられている複数の機能部を動作させるための操作を受け付ける。筐体３０Ｂ内には、給電用の電波を受信する第２アンテナ３４が設けられている。第２アンテナ３４は、筐体３０Ｂの下方に配置されている。

第２アンテナ３４は、例えば、ダイポールアンテナである。第２アンテナ３４は、棒状に形成された一対のアンテナ素子３４Ａ，３４Ｂを備える。一対のアンテナ素子３４Ａ，３４Ｂは、水平方向に沿って並置されている。一対のアンテナ素子３４Ａ，３４Ｂは、第１電波の半波長分の長さに形成されている。

第２アンテナ３４の上方には、第２アンテナ３４から離間してリフレクタＲが設けられている。リフレクタＲは、第１アンテナ２４から送信された第１電波を第２アンテナ３４の方向に反射するように形成されている。リフレクタＲは、リモートコントローラ３０の筐体３０Ｂの内部に取り付けられている。固定対象の筐体３０Ｂは、例えば、プラスチック等の絶縁体を用いて形成されている。

リフレクタＲは、リモートコントローラ３０内に設けられた絶縁体を用いて形成された基板Ｋに取り付けられていてもよい。リフレクタＲは、固定対象に電気的に絶縁されて固定されている。リフレクタＲは、第２アンテナ３４との所定距離が保たれると共に、電波反射性能が確保できるのであれば、どのような対象物に取り付けられていてもよい。

リフレクタＲは、例えば、金属素材を用いて形成されている。リフレクタＲは、電波を反射するものであれば金属以外の素材が用いられて形成されていてもよい。リフレクタＲは、金属と非金属の素材が組み合わされて形成されていてもよい。リフレクタＲは、水平方向に対称に形成されている。リフレクタＲは、第２アンテナ３４の上方に離間して設けられた第１部材Ｒ１と、第１部材Ｒ１の水平方向の両端から第２アンテナ３４側に突出して形成された一対の第２部材Ｒ２を備える。

第２アンテナ３４の高さが第１アンテナ２４の高さよりも上方である位置にリモートコントローラ３０が取り付けられている場合、第１部材Ｒ１は、第２アンテナの上方から第２アンテナに第１電波を反射するように形成されている。第１部材Ｒ１は、例えば、矩形の板状体に形成されている。第１部材Ｒ１は、第２アンテナ３４の上方に配置される。

リモートコントローラ３０の斜め下方向から到来した第１電波は、第２アンテナ３４に入力される。第２アンテナ３４を通過した第１電波は、第１部材Ｒ１において下方に反射される。第１電波の反射波は、下方に進行し第２アンテナ３４に到達する。第２アンテナ３４には、第１電波の反射波が入力され、リモートコントローラ３０に電力が供給される。第２アンテナ３４には、第１部材Ｒ１が設けられていない場合に比して第１電波の入力が増大する。

リモートコントローラ３０の取り付け位置によっては、第１部材Ｒ１における第１電波の反射量が少ない場合がある。第１部材Ｒ１の高さが第１アンテナ２４の高さと略同じ位置にリモートコントローラ３０が取り付けられている場合、第１部材Ｒ１において第１電波の反射量が低減する。このような取り付け位置において第１電波を反射させるために、リフレクタＲには、第２部材Ｒ２が設けられている。

一対の第２部材Ｒ２は、例えば、第１部材Ｒ１の両端から下方の略直交方向に折り曲げられて形成されている。第２部材Ｒ２は、例えば、矩形の板状に形成されている。少なくとも一つの第２部材Ｒ２は、第１電波の進行方向から見て第２アンテナ３４の後方に配置される。

リモートコントローラ３０の斜め下方向から到来した第１電波は、第２アンテナ３４に入力される。第２アンテナ３４を通過した第１電波は、例えば、少なくとも一つの第２部材Ｒ２において反射され、第１部材Ｒ１に到達する。第１部材Ｒ１において反射された第１電波は、下方に進行し第２アンテナ３４に到達する。第２アンテナ３４には、第１電波の反射波が入力され、リモートコントローラ３０に電力が供給される。

リモートコントローラ３０の取り付け位置の違いにより、リフレクタＲへの第１電波の入射角が変化する。第２アンテナ３４を通過した第１電波は、第１部材Ｒ１、第２部材Ｒ２の順に反射され、第２アンテナ３４に到達する場合もある。第２アンテナ３４には、第２部材Ｒ２が設けられていない場合に比して第１電波の入力が増大する。

次に、トイレシステムＳの通信に関する構成について説明する。

図４に示されるように、トイレシステムＳは、トイレ装置Ｑに設けられた便座装置１０と、便座装置１０と無線通信するリモートコントローラ３０とを備える。便座装置１０は、リモートコントローラ３０と無線通信する通信装置２０を備える。通信装置２０は、リモートコントローラ３０に給電用の電波を送信する。リモートコントローラ３０は、から送信された給電用の電波を受信して電力を生成し、便座装置１０の送受信部２１に操作用の信号を送信する。

通信装置２０は、リモートコントローラ３０と通信する送受信部２１と、通信制御に関する演算を実行し、給電や通信に関する制御を行う制御部２５と、制御に関する情報が記憶された記憶部２６とを備える。

送受信部２１は、例えば、例えば、第１アンテナ２４を備える。送受信部２１は、第１アンテナ２４を介してリモートコントローラ３０に給電用の電波を送信すると共に、リモートコントローラ３０から操作に関する信号を受信する。

送受信部２１は、リモートコントローラ３０に給電用の第１電波及び制御信号である第２電波を送信する。第１電波は、例えば、第１周波数を有する給電用の電波である。第２電波は、例えば、第２周波数を有するリモートコントローラ３０との制御に必要な情報を含む制御用の電波である。送受信部２１は、リモートコントローラ３０から操作用の制御信号を受信する。

第１アンテナ２４は、便座装置１０の内部に配置されている。第１アンテナ２４は、アンテナ素子を用いる物の他、便座装置１０に印刷されて形成されていてもよい。第１アンテナ２４は、２個以上のアンテナ素子が並置されているアレーアンテナであってもよい。

制御部２５は、例えば、送受信部２１を制御して第１電波を生成する。制御部２５は、例えば、送受信部２１を制御して第１電波を第１アンテナ２４からリモートコントローラ３０に送信する。制御部２５は、例えば、第１アンテナ２４から第１電波を送信する。

制御部２５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することで実現される。これらの各機能部のうち少なくとも一部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等のハードウェアによって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。

記憶部２６は、第１電波を生成するためのプログラム２７や制御に関する情報が記憶されている。記憶部２６は、フラッシュメモリ等の記憶媒体により構成された記憶装置である。プログラム２７は、記憶部２６に格納されていてもよいし、フラッシュメモリなどの着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体がドライブ装置に装着されることで記憶部２６にインストールされてもよい。プログラム２７は、ネットワークを通じて提供されるものであってもよい。

次に、リモートコントローラ３０の構成について説明する。リモートコントローラ３０は、例えば、通信装置２０と通信する通信部３１と、受信電波に基づいて電力を生成する電力部３３と、使用者の操作を受け付ける操作ボタン３０Ｎと、電力の生成及び通信に関する制御を行う制御部３７と、制御に関する情報が記憶された記憶部３８と、を備える。

通信部３１は、送受信部３２を備える。送受信部３２は、通信装置２０から送信された電波を受信すると共に、通信装置２０に操作に関する操作情報を送信する。通信部３１は、第２アンテナ３４を備える。第２アンテナ３４は、一対のアンテナ素子３４Ａ，３４Ｂを備える。一対のアンテナ素子３４Ａ，３４Ｂは、通信装置２０から送信された電波を受信する。

通信部３１は、通信装置２０と電波を用いて無線通信する。通信部３１は、例えば、Wi−Fi（登録商標）、Bluetooth（登録商標）及びBLE（Bluetooth Low Energy）の何れかの無線通信規格で通信装置２０と無線通信する。通信部３１は、通信装置２０と電波を用いて通信できればよく、通信規格及び電波の周波数帯には特に限定されない。

電力部３３は、第２アンテナ３４を介して送受信部３２が受信した給電用の第１電波を入力し、整流によりリモートコントローラ３０を駆動する電力を発生させる。電力部３３は、例えば、第１電波の周波数帯域を通過させるフィルタ回路（不図示）と、直流電流を生成する整流回路（不図示）とを備える。電力部３３は、送受信部３２が受信した給電用の第１電波を受信し、整流回路において第１電波を整流することで直流電流に変換する。電力部３３は、変換した直流電流をリモートコントローラ３０内の各構成に供給する。

操作ボタン３０Ｎは、便座装置１０を操作するための複数のボタンを備える。操作ボタン３０Ｎは、使用者Ｕの便座装置１０に対する操作を受け付ける。

制御部３７は、電力部３３により発生した電力を電源として動作する。制御部３７は、受信した第１電波から第２電波を復号する。制御部３７は、例えば、リモートコントローラ３０が最初に設置された際に設定される初期設定モードにおいて、第２電波に含まれる識別情報を取得する。制御部３７は、取得した識別情報と記憶部３８に記憶された識別情報とを比較し、識別情報がリモートコントローラ３０に対応する通信装置２０から送信されたか否かを判定する。制御部３７は、識別情報が一致した場合、通信装置２０とペアリングを開始する。

制御部３７は、送受信部３２を制御して、操作ボタン３０Ｎにおいて受け付けられた操作に対応した制御信号を生成する。制御部３７は、送受信部３２を制御して第２アンテナ３４を介して、生成した制御信号を送信する。

上述したようにトイレシステムＳによれば、リモートコントローラ３０において第２アンテナ３４の近傍にリフレクタＲが設けられているため、第１電波の受信感度を向上できる。トイレシステムＳによれば、リフレクタＲに第１部材Ｒ１が第１電波を第２アンテナ３４に反射するため、第２アンテナ３４における受信感度を向上できる。トイレシステムＳによれば、リフレクタＲに第２部材Ｒ２が第１電波を第２アンテナ３４に反射するため、第２アンテナ３４における受信感度を更に向上できる。

本開示は上記の一実施形態に限定されるものではなく、適宜変更可能である。例えば、リフレクタＲは、絶縁体の基板上に複数のアンテナ素子がアレー状にプリントされて形成されていてもよい。第１アンテナ２４は、機能部１１内に設けられているだけでなく、機能部１１の外部に設けられていてもよい。第１アンテナ２４は、便器本体１の後方に設けられたキャビネットＣに設けられていてもよい。便器本体１に水洗用のタンクが設けられている場合、タンクに設けられていてもよい。

１ 便器本体、１０ 便座装置、１１ 機能部、１２ 便座、１４ 局部洗浄装置、２０ 通信装置、２１ 送受信部、２４ 第１アンテナ、２４Ａ 右側アンテナ、２４Ｂ 左側アンテナ、２５ 制御部、２６ 記憶部、２７ プログラム、３０ リモートコントローラ、３０Ｂ 筐体、３０Ｎ 操作ボタン、３０Ｓ 操作面、３１ 通信部、３２ 送受信部、３３ 電力部、３４ 第２アンテナ、３４Ａ、３４Ｂ アンテナ素子、３７ 制御部、３８ 記憶部、Ｃ キャビネット、Ｋ 基板、Ｑ トイレ装置、Ｒ リフレクタ、Ｒ１ 第１部材、Ｒ２ 第２部材、Ｓ トイレシステム、Ｔ トイレルーム、Ｔ１、Ｔ２ 側壁、Ｕ 使用者

Claims (7)

1. トイレ装置を操作するためのリモートコントローラであって、
   前記トイレ装置に設けられた第１アンテナから送信された給電用の電波を受信する第２アンテナと、
   前記第２アンテナから離間して設けられ前記電波を前記第２アンテナの方向に反射するリフレクタと、を備える、
   リモートコントローラ。
2. 前記リフレクタは、前記第２アンテナの上方から前記第２アンテナに前記電波を反射するように形成された第１部材を備える、
   請求項１に記載のリモートコントローラ。
3. 前記リフレクタは、前記第１部材の水平方向の両端から前記第２アンテナ側に突出して少なくとも一つが前記第２アンテナに前記電波を反射するように形成された一対の第２部材を備える、
   請求項２に記載のリモートコントローラ。
4. 前記リフレクタは、前記リモートコントローラの筐体に取り付けられている、
   請求項１から３のうちいずれか１項に記載のリモートコントローラ。
5. 前記リフレクタは、前記リモートコントローラ内に設けられた基板に取り付けられている、
   請求項１から４のうちいずれか１項に記載のリモートコントローラ。
6. 前記第２アンテナは、ダイポールアンテナである、
   請求項１から５のうちいずれか１項に記載のリモートコントローラ。
7. 便座装置と、前記便座装置を操作するためのリモートコントローラとを備えたトイレシステムであって、
   前記便座装置に設けられ、前記リモートコントローラに給電用の電波を送信する第１アンテナと、
   前記リモートコントローラに設けられ前記電波を受信する第２アンテナと、
   前記第２アンテナから離間して設けられ前記電波を前記第２アンテナの方向に反射するリフレクタと、を備える、
   トイレシステム。

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