JP2604738B2 - トイレ用自動換気扇 - Google Patents

トイレ用自動換気扇

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JP2604738B2
JP2604738B2 JP62035100A JP3510087A JP2604738B2 JP 2604738 B2 JP2604738 B2 JP 2604738B2 JP 62035100 A JP62035100 A JP 62035100A JP 3510087 A JP3510087 A JP 3510087A JP 2604738 B2 JP2604738 B2 JP 2604738B2
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正芳 宮原
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松下精工株式会社
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【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、人体を検知することにより自動的にトイレ
用換気扇を動作させるトイレ用自動換気扇に関するもの
である。
従来の技術 従来、トイレ用換気扇は特定する文献を上げることは
できないが、一般的にはトイレ使用者がトイレに入る前
にトイレ用換気扇のスイッチを手で入れ、トイレを出る
ときにスイッチを手で切るものであり、トイレ用換気扇
を入・切するスイッチのみを備えたものであった。
発明が解決しようとする問題点 しかし従来の構成ではトイレを使用する前に必ず手で
トイレ用換気扇のスイッチを入れ、そしてトイレを出た
後に手でスイッチを切ることなど使用者の操作を必要と
することやまたトイレを出てトイレ用換気扇のスイッチ
を切った後はトイレ用換気扇が完全に停止してしまうこ
ととなり、換気が不十分になることなどの問題があっ
た。
本発明は、上記問題点を解消するために、トイレに入
ってきた使用者を自動的に判断し、トイレ用換気扇を動
作させ、使用者のトイレ使用時間に応じ使用者がトイレ
を出た後もトイレ用換気扇をある時間動作させることの
できるトイレ用自動換気扇を提供することを目的とす
る。
問題点を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明のトイレ用自動換気
扇は、人体より発生する熱を検知する人体検知器と、こ
の人体検知器よりの入力信号が短時間で変化し続けた
り、急峻状に単発的である場合には、人体と判断しない
ように構成された人体判断手段と、トイレ内に人が入室
し人体判断手段が人体を検知したと判断したときトイレ
用換気扇の運転を開始させて、通常人が動かずに存在す
る最長時間を想定しこの時間以上に設定した動作時間運
転させ、前記人体判断手段が人体を検知するごとに、前
記動作時間を更新して運転を継続し、この設定した動作
時間を越えて人体が検知されないとき人が退室したと判
断し、最初の人体を検知したときから最後の動作時間ま
での時間から最後の動作時間を差し引いた全時間に比例
する時間を残置時間として追加して残置運転させる換気
扇動作決定手段と、この換気扇動作決定手段からの制御
信号によって前記トイレ用換気扇への通電を制御する換
気扇駆動手段とを備えたトイレ用自動換気扇の構成とし
たものである。
作用 この構成により、トイレを使用する使用者の人体より
発生している熱を人体検知器により検知し、その検知信
号が人体より発生しているものかどうか人体判断手段に
より判断し、人体であると判断した場合には、この判断
結果に基づき換気扇動作決定手段によって、トイレ用換
気扇の運転を開始するとともに、使用者がトイレを退室
して人体を判断しなくなったとき、それまでのトイレ在
室時間をもとに比例計算して残置運転時間を算出し、残
置運転したのち停止するようにトイレ用換気扇の動作時
間を決定し、この換気扇動作決定手段からの信号により
トイレ用換気扇への通電を換気扇駆動手段で制御するこ
とにより、トイレ使用者を自動的に検知し、適切な時間
内トイレ用換気扇を動作させることを可能としている。
実 施 例 以下、本発明の一実施例を第1図〜第5図にもとづき
説明する。
第1図において、1はトイレの部屋であり、入口扉2
の横の壁面にトイレ用換気扇スイッチボックス3が取り
付けられ、このトイレ用換気扇スイッチボックス3には
電源の入・切スイッチ4および自動・手動切替えスイッ
チ5が納められている。トイレの部屋1内の天井面には
トイレ用換気扇6およびライト7が取付けられており、
トイレ用換気扇6はダクト8を通して室外へ排気を行
う。またトイレの部屋1内の壁面にはトイレ入口扉2と
対向する位置に人体検知器9が取り付けられており、入
口扉2を開けトイレの部屋1内に入ってきたトイレ使用
者を検知するようになっている。
第2図は制御部構成図であり、人体検知器9よりの人
体検知出力信号は人体判断手段10に入力され、人体判断
手段10によりトイレ使用者がトイレの部屋内1に入って
きたかどうかを判断し、この判断結果に基づきトイレ用
換気扇6の動作時間を換気扇動作決定手段11で決定し、
この決定に基づいてトイレ用換気扇6を換気扇駆動手段
12で駆動させる。したがって換気扇駆動手段12はトイレ
用換気扇6のモータ13の通電の制御を行う構成となって
いる。またトイレ用換気扇6とライト7を同時に制御す
るため換気扇駆動手段12でライト7の通電も制御する構
成となっている。
第3図は人体検知器9の原理図であり、焦電型赤外線
センサ14と、増幅アンプ15と、コンパレーター16とタイ
マー17とからなる。一般的に焦電型赤外線センサ14は外
部より入射してきた赤外線19の変化時に電荷分離が起
り、その電荷分離信号が焦電型赤外線センサ14外に微小
電圧として出力されるため、増幅アンプ15で電圧を増幅
しコンパレータ16により設定電圧と比較し、この設定電
圧を越えて出力される信号がある時間内Hightになるよ
うにタイマー17により加工し人体検知信号18とするよう
に構成されている。
第4図は人体検知器検知出力図であり、人体検知器9
が実際にトイレにて人体を検知している場合の電圧出力
図である。この図より人体判断の原理を説明すると、人
体検知器9が人体を検知している場合まず初めに入口扉
2を開けた場合検知状態がHightになり信号Aとなる。
ついでトイレ使用者がトイレ中で動くごとに検知状態が
Hightになり信号B,Cのようになり最後にトイレ使用者が
トイレ外に出ていくとき、赤外線の変化を検知し信号D
が出力される。したがって、一般的に検知状態が短時間
にLowからHightに変化し続ける場合などは人体検知状態
とは考えられず、また最初の1回のみ検知状態がHight
になり以後検知状態がHightにならない場合も人体検知
状態とは考えられない点に着目するものである。次に同
図により換気扇動作決定の原理について説明すると、あ
る人体検知状態から次の検知状態までの最も時間が経過
しているものは時間TOである。よって1回の人体検知で
TO以上、つまりTO+Tα時間トイレ用換気扇6を動作さ
せておけばトイレ使用者がトイレを使用している間は自
動的にトイレ用換気扇6を動作させることが可能となる
わけである。また最初の人体検知信号A〜最後の検知信
号Dまでの時間TAが一般的に長いほど臭いなどがこもる
割合も多くなり、よってトイレ用換気扇6の動作時間
は、時間TAの割合に応じた時間α(TA)をTO+Tαに加
えた時間、つまりTO+Tα+α(TA)とすればよいと考
えられる点に着目するものである。
第5図は本発明のトイレ用自動換気扇の要部の具体的
な回路の一例を示しており、人体判断手段10、換気扇動
作決定手段11、換気扇駆動手段12はマイクロコンピュー
タ20および周辺回路より構成されている。ここに示すマ
イクロコンピュータ20は、CPU,ROM,RAMおよび入出力部
を有する、いわゆるワンチップマイコンである。
人体検知器9の出力は入力端子21よりマイクロコンピ
ュータ20に入力される。トイレ用換気扇スイッチボック
ス3に設けられた電源の入・切スイッチ4および自動・
手動切替えスイッチ5は、押されたかどうかを判断する
ようにマイクロコンピュータ20に入力されており、入・
切スイッチ4は入の状態でスイッチが閉じるように、ま
た自動・手動切替えスイッチ5は自動の状態でスイッチ
が閉じるように設定されている。
一方、交流電源22はモータ回路部としてモータ13とフ
ォトトライアック24の直列回路が接続され、またライト
回路部としてライト7とフォトトライアック26の直列回
路が接続されている。そしてマイクロコンピュータ20の
出力部からのモータ制御信号によりトランジスタ25を介
してフォトトライアック24の発光部に直流電源23から電
流を流してフォトトライアック24の交流部が導通するよ
うに制御しモータ13が運転される。同じくマイクロコン
ピュータ20の出力部からのライト制御信号によりトラン
ジスタ26を介してフォトトライアック26の発光部に直流
電源23から電流を流してフォトトライアック26の交流部
が導通するように制御しライト7が点灯される。
次に上記のように構成したトイレ用自動換気扇の動作
を説明する。まず手動換気の場合の動作を説明すると、
自動・手動切換スイッチ5を開状態とすることによりマ
イクロコンピュータ20内で手動換気扇状態であると判断
し、また入・切りスイッチ4を閉状態とすることにより
マイクロコンピュータ20内でトイレ用換気扇6を動作さ
せると判断し、モータ13を動作させるように出力部から
モータ制御信号をモータ13に出力し、同様にライト7を
点灯させるように出力部からライト制御信号をライト7
に出力する。そして入・切スイッチ4を開状態とするこ
とによりマイクロコンピュータ20内でトイレ用換気扇6
を停止させると判断しモータ13を停止させるように出力
部からモータ制御信号をモータ13に出力し、同様にライ
ト7を消灯させるように出力部からライト制御信号をラ
イト7に出力する。
次に自動換気の場合の動作を説明すると、自動・手動
切替えスイッチ5を閉状態とすることにより自動換気状
態であるとマイクロコンピュータ20内で判断し、マイク
ロコンピュータ20内の自動換気のプログラムを発動させ
る。まず、人体検知器9よりのマイクロコンピュータ20
への入力端子21に人体検知信号が入力されているかどう
か判断し、入力されていなければさらに入力を待ち、ま
た入力状態であれば人体検知状態の1回目と判断しモー
タ13およびライト7を第4図で説明したようにTO+Tα
時間の間だけ動作および点灯させるようにする。ここで
短時間の間に人体検知信号を多数受けている場合には、
電磁波ノイズの影響など考えられるためノイズの影響が
あるとマイクロコンピュータ20で判断して停止状態を維
持し、人体を検知した信号のみに対応するようにしてい
る。1回目の人体検知信号が入力された以後、2度目以
後の人体検知信号が入力されなかった場合、モータ13お
よびライト7をTO+Tα間を動作させた後、モータ13を
停止しライト7を消灯することにより風の流れなどによ
る人体検知器9の誤検知の影響をほとんどなくすことが
できる。トイレ使用者がトイレ使用中にトイレ内で少し
でも動くことにより、人体検知器9が人体検知信号をマ
イクロコンピュータ20に送り続けている間、常に人体検
知状態とマイクロコンピュータ20で判断し、人体検知信
号を受けたときにさらにTO+Tα間だけモータ13および
ライト7を動作させるように動作時間を新しく更新させ
る。また人体検知状態の1回目から最後の人体検知信号
を受けた間の時間、すなわちトイレ使用者のトイレ在室
時間TAを測定し、このトイレ在室時間TAをもとに比例計
算して、第4図で説明したトイレ使用者が退室した後の
トイレ用換気扇6の動作時間α(TA)の算出を行う。そ
して最終的にトイレ使用者がトイレを退出したときに最
後の人体検知信号をマイクロコンピュータ20の入力端子
21に受けた以後は、ライト7をTO+Tα時間のみ点灯さ
せTO+Tα時間をすぎたらライト7を消灯し、トイレ用
換気扇6についてはTO+Tα+α(TA)時間モータ13を
動作させることにより、ライト7の消費する電力を少な
くするように制御を行う。
最後の人体検知信号を受けた以後はTO+Tα+α
(TA)時間の間人体検知信号を受けないかぎりトイレ用
換気扇6をそのままTO+Tα+α(TA)時間動作させト
イレ用換気扇6を停止する。そして上記の動作を繰り返
し行うことによりトイレ用自動換気扇として機能を発揮
することとなる。
発明の効果 以上の実施例の説明から明らかなように本発明は、ト
イレ使用者の人体より発生する熱を人体検知器により検
知し、人体判断手段により検知信号が人体より発生され
た熱によるものかどうかを検知信号を複数回入力して判
断し、この人体判断手段からの信号に基づき換気扇動作
決定手段により、トイレ内に人体が入室したとき運転を
開始するとともに、人体の退室後、トイレ在室時間をも
とに残置運転時間を比例計算して、トイレ用換気扇の動
作時間を決定し、この決定結果に基づいて換気扇駆動手
段によりトイレ用換気扇の動作を制御するように構成し
たものであるから、トイレ使用者がトイレを使用するご
とにトイレ用換気扇のスイッチを入れ、そして切る必要
がなく、自動的にトイレ使用状態に応じた誤動作の生じ
ることのないトイレ用換気扇の適切な動作制御を行なえ
るというすぐれた効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例によるトイレ用自動換気扇を
示す構成図、第2図は同制御部の構成図、第3図は同人
体検知器の原理図、第4図は同人体検知器の検知出力
図、第5図は同要部の回路図である。 6……トイレ用換気扇、9……人体検知器、10……人体
判断手段、11……換気扇動作決定手段、12……換気扇駆
動手段、14……焦電型赤外線センサ、20……マイクロコ
ンピュータ。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】人体より発生する熱を検知する人体検知器
    と、この人体検知器よりの入力信号が短時間で変化し続
    けたり、急峻状に単発的である場合には、人体と判断し
    ないように構成された人体判断手段と、トイレ内に人が
    入室し人体判断手段が人体を検知したと判断したときト
    イレ用換気扇の運転を開始させて、通常人が動かずに存
    在する最長時間を想定しこの時間以上に設定した動作時
    間運転させ、前記人体判断手段が人体を検知するごと
    に、前記動作時間を更新して運転を継続し、この設定し
    た動作時間を越えて人体が検知されないとき人が退室し
    たと判断し、最初の人体を検知したときから最後の動作
    時間までの時間から最後の動作時間を差し引いた全時間
    に比例する時間を残置時間として追加して残置運転させ
    る換気扇動作決定手段と、この換気扇動作決定手段から
    の制御信号によって前記トイレ用換気扇への通電を制御
    する換気扇駆動手段とを備えたトイレ用自動換気扇。
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