JP3591389B2

JP3591389B2 - Hot wire automatic switch for toilet

Info

Publication number: JP3591389B2
Application number: JP27235299A
Authority: JP
Inventors: 博俊渡辺; 政治福島; 達也阿部
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1999-09-27
Filing date: 1999-09-27
Publication date: 2004-11-17
Anticipated expiration: 2019-09-27
Also published as: JP2001087170A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人体から放射される熱線を検知することによってトイレ室内における人の入室と退室とを検出し、トイレ室内に配置した照明負荷と換気扇とを制御するトイレ用熱線式自動スイッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、トイレ室内への人の入退室に応じて照明負荷を点灯させるとともに換気扇を運転するためにトイレ用熱線式自動スイッチが用いられている。この種のトイレ用熱線式自動スイッチは、人体から放射される熱線を検知する熱線センサ（一般に焦電形赤外線センサを用いる）を用いて人の存否を検出する人感センサを備え、人感センサの出力に基づいて人がトイレ室内に存在するか否かを判定している（トイレ用ではないが、バス・洗面ユニットにおける熱線式自動スイッチが特開平４−１９９９５号公報に記載されている）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種の熱線式自動スイッチとしては、照明負荷および換気扇を制御するためのスイッチ要素と人感センサとを一つの器体に収納し、その器体を天井面に取り付けたものが多く提供されている。このように、器体を天井面に取り付ける場合には、便座の上方に器体を配置するのが一般的であって、人が便座付近に存在する間には人を検知することができるから、比較的狭いトイレ室であればとくに問題は生じない。しかしながら、洗面台やバスを付設したような比較的広いトイレ室では、器体を便座上方に配置しているとトイレ室全体をカバーする検知エリアを設定することができない場合があり、トイレ室内に人が存在するにもかかわらず照明負荷が消灯するなどの不都合を生じることがある。
【０００４】
また、人感センサとスイッチ要素とを別の器体に収納する形態の熱線式自動スイッチも提供されてはいるものの、照明負荷のみを制御するように構成されており、人の入退室に応じたタイミングで照明負荷と換気扇とを制御するように構成したものは提供されていない。
【０００５】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、第１の目的は、人感センサとスイッチ要素とを一つの器体に備える構成であって壁面に器体を取り付けるようにして比較的広いトイレ室にも対応可能としたトイレ用熱線式自動スイッチを提供することにあり、第２の目的は、人感スイッチとスイッチ要素とを別の器体に備える構成であってトイレ室に適した制御を可能とするトイレ用熱線式自動スイッチを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、入射する熱線量の時間変化に応じた出力を発生する微分形のセンサ素子を有し人体から放射される熱線を検知することにより人の存否を検出する人感センサを備えトイレ室の天井に取り付けられる子器と、子器に信号線を介して接続されトイレ室の壁面に取り付けられる親器とを備え、親器には人感センサの出力によりトイレ室内への人の入室および退室を検出するとともに人の入退室に応じて照明負荷を制御する照明制御信号および換気扇を制御する換気扇制御信号を出力する制御手段と、照明制御信号と換気扇制御信号とによりそれぞれ開閉制御される第１および第２のスイッチ要素と、照明負荷と換気扇との少なくとも一方の制御状態を操作する操作部とが設けられ、子器が、センサ素子の前方に配置され検知エリア内の各領域ごとの熱線をセンサ素子に収束させる多数個のレンズ小体の集合体からなるレンズを備え、隣接する各一対のレンズ小体の光軸同士の開き角度がレンズの一部の領域で残りの領域よりも小さく設定されているものである。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記レンズがセンサ素子の受光面を囲む半球状に形成され、隣接する各一対のレンズ小体の光軸同士の開き角度が、センサ素子の受光面の前方であるレンズの中心部付近の領域ではレンズの周辺部付近である他の領域よりも小さく設定されているものである。
【００１１】
請求項３の発明は、人体から放射される熱線を検知することにより人の存否を検出する人感センサを備えトイレ室の天井に取り付けられる子器と、子器に信号線を介して接続されトイレ室の壁面に取り付けられる親器とを備え、親器には人感センサの出力によりトイレ室内への人の入室および退室を検出するとともに人の入退室に応じて照明負荷を制御する照明制御信号および換気扇を制御する換気扇制御信号を出力する制御手段と、照明制御信号と換気扇制御信号とによりそれぞれ開閉制御される第１および第２のスイッチ要素と、照明負荷と換気扇との少なくとも一方の制御状態を操作する操作部とが設けられ、第１のスイッチ要素が照明負荷である白熱灯への給電経路に挿入された半導体スイッチ素子よりなり、制御手段が、照明負荷の点灯開始時に時間経過に伴って光出力を漸増させるように第１のスイッチ要素を制御するものである。
【００１３】
請求項４の発明は、人体から放射される熱線を検知することにより人の存否を検出する人感センサと、人感センサの出力によりトイレ室内への人の入室および退室を検出するとともに人の入退室に応じて照明負荷を制御する照明制御信号および換気扇を制御する換気扇制御信号を出力する制御手段と、照明制御信号と換気扇制御信号とによりそれぞれ開閉制御される第１および第２のスイッチ要素とを、トイレ室の壁面に取り付けられる器体内に備え、第１のスイッチ要素が照明負荷である白熱灯への給電経路に挿入された半導体スイッチ素子よりなり、制御手段が、照明負荷の点灯開始時に時間経過に伴って光出力を漸増させるように第１のスイッチ要素を制御するものである。
【００１４】
請求項５の発明は、人体から放射される熱線を検知することにより人の存否を検出する人感センサと、人感センサの出力によりトイレ室内への人の入室および退室を検出するとともに人の入退室に応じて照明負荷を制御する照明制御信号および換気扇を制御する換気扇制御信号を出力する制御手段と、照明制御信号と換気扇制御信号とによりそれぞれ開閉制御される第１および第２のスイッチ要素とを、トイレ室の壁面に取り付けられる器体内に備え、第１のスイッチ要素が照明負荷である白熱灯への給電経路に挿入された半導体スイッチ素子よりなり、制御手段が、人感センサによりトイレ室内への人の入室が検出された後に人の検出されない状態が規定の点灯保持時間に達するまでの期間は照明負荷を点灯させる照明制御信号を出力し、点灯保持時間の満了前に照明負荷の消灯を予告する減光期間を有するように第１のスイッチ要素を制御するものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
本実施形態におけるトイレ用熱線式自動スイッチは、図１に示すように、トイレ室の壁面に取り付けることができる器体１に人感センサ１２（図２参照）およびスイッチ要素を設けたものである。
【００１６】
まず、トイレ用熱線式自動スイッチの回路構成について説明する。すなわち、図２に示すように、商用電源が接続される電源端子Ｓ１と、照明負荷が接続される第１の出力端子Ｓ２と、換気扇が接続される第２の出力端子Ｓ３とを備える。電源端子Ｓ１に接続される商用電源は、定電圧回路１１において整流されるとともに安定化され直流定電圧を出力する。この定電圧回路１１から内部回路の電源が供給されることになる。
【００１７】
トイレ室内の人の存否は熱線センサ（焦電形赤外線センサを用いる）を備えた人感センサ１２により検出される。焦電形赤外線センサは微分形のセンサであって、受光した熱線量の変化に応じた振幅の出力電圧を発生させるものであり、熱線センサの出力電圧に規定の閾値以上の変化が生じると人感センサ１２からはパルス状の検知信号が出力されるようになっている。また、人感センサ１２に用いる焦電形赤外線センサは、人が視野内に存在していても動きがなく熱線量に変化が生じなければ出力電圧が得られないから、人に動きがなければ検知信号は得られない。つまり、検知信号が得られるときにだけ照明負荷を点灯させる構成とすると人の動きが止まったときには人が熱線センサの視野内に存在するにもかかわらず照明負荷が消灯することになって不都合である。そこで、検知信号の発生毎に検知信号の発生時点から所定の点灯保持時間を時限するタイマ１０ａを設けるとともに、タイマ１０ａの時限動作中には照明負荷の点灯を継続させる構成が採用されている。つまり、タイマ１０ａは検知信号によってトリガされると時限動作を行い、かつ再トリガ可能に構成されている。
【００１８】
タイマ１０ａは制御手段としてのマイコン１０により構成され、このマイコン１０にはタイマ１０ａによる点灯保持時間を調節するための可変抵抗器よりなる保持時間設定部１３も接続される。保持時間設定部１３ではタイマ１０ａの時限時間を１０秒程度から６分程度の範囲で調節することが可能になっている。さらに、マイコン１０には周囲の明るさを検出する明るさセンサ１４が接続され、明るさセンサ１４によって検出される周囲照度が規定値以上であるときには照明負荷の制御を無効にして、照明負荷を消灯状態に保つ。
【００１９】
マイコン１０では、人感センサ１２と明るさセンサ１４との出力に応じて開閉制御部１６，１７に照明制御信号および換気扇制御信号をそれぞれ与え、開閉制御部１６，１７を開閉させることにより照明負荷および換気扇を制御する。開閉部１６，１７はスイッチ要素を含み、スイッチ要素としては、３端子双方向サイリスタ（トライアック）を用いており、電源端子Ｓ１と各出力端子Ｓ２，Ｓ３との間にそれぞれスイッチ要素が挿入してある。本実施形態では、照明負荷として白熱灯を用いるように構成してあり、照明負荷を制御する開閉部１６ではトライアックを位相制御することによって照明負荷の調光制御を可能としてある。具体的な動作については後述するが、照明負荷の点灯開始時に定格出力の１５％程度から立ち上げて時間経過とともに１００％まで光出力を漸増させるソフトスタート点灯と、点灯保持時間の満了前に設定した減光期間（６秒程度）に光出力を５０％に減光する予告点灯との動作が可能になっている。
【００２０】
ところで、明るさセンサ１４により検出される周囲照度に対する規定値は、明るさ設定スイッチ１５により複数段階（本実施形態では２段階）で選択される。また、明るさ設定スイッチ１５では明るさセンサ１４の出力を無効にする状態も選択可能になっている。さらに、マイコン１０にはモード切換スイッチ１８が接続され、人感センサ１２による人の検出に連動して両開閉部１６，１７を開閉させる自動モードと、人感センサ１２の出力とは無関係に両開閉部１６，１７をオフに保つ切モードと、人感センサ１２の出力とは無関係に両開閉部１６，１７をオンに保つ入モードとの３モードが選択可能になっている。
【００２１】
次に動作を説明する。いま、明るさ設定スイッチ１５では明るさセンサ１４により検出される周囲照度に応じて開閉部１６，１７を開閉させる状態が選択され、かつモード切換スイッチ１８では自動モードが選択されているものとする。この場合には、明るさセンサ１４により検出される周囲照度が明るさ設定スイッチ１５により設定されている規定値よりも低くなり周囲が暗くなると、人感センサ１２による人の検知の有無に応じて開閉部１６，１７が制御される。ただし、開閉部１７は換気扇の制御に用いるから、周囲照度には関係なく人感センサ１２による人の検知の有無に応じて制御される。
【００２２】
すなわち、図３（ａ）の左部に示すように周囲が暗いときには、人感センサ１２により人が検知された時点で開閉部１６が制御され、図３（ｂ）のように照明負荷は初期点灯レベル（定格点灯の１５％程度に設定される）から点灯を開始し、時間の経過とともに光出力が漸増するソフトスタート点灯を行って短時間（たとえば２．５秒）で１００％に達する。つまり、白熱灯の点灯時に生じる突入電流を抑制することができる。その後、タイマ１０ａにより設定されている点灯保持時間の間に人感センサ１２から検知信号の発生がなければ、点灯保持時間の満了前に設定された減光期間Ｔ３において照明負荷が予告減光レベル（定格点灯の５０％程度に設定される）になるように開閉部１６が制御される。減光期間Ｔ３にも人感センサ１２から検知信号が出力されなければ点灯保持時間の満了後に照明負荷は消灯する。また、換気扇を制御する開閉部１７は、図３（ｃ）のように人感センサ１２により人が検知された時点で制御されて換気扇の運転を開始させ、点灯保持時間が満了した時点、つまり開閉部１６がオフになった後も規定時間Ｔ２（たとえば５分）が経過するまで換気扇の運転を継続する。なお、この規定時間Ｔ２は固定的に設定されている。
【００２３】
また、図３の中央左に示すように、点灯保持時間Ｔ１の満了前に人感センサ１２により人が再度検知されると、タイマ１０ａの再トリガによって点灯保持時間Ｔ１が再び時限される。つまり、人の検知されない状態が点灯保持時間Ｔ１に達するまでは照明負荷は点灯状態を継続する。また、上述のように点灯保持時間の満了前に減光期間Ｔ３が設けられているから、照明負荷の光出力が予告減光レベルになったときには動きを大きくして人感センサ１２に検知信号を発生させるようにすれば、照明負荷の点灯状態を継続させることができる。この場合も点灯保持時間の満了後（照明負荷の消灯後）から規定時間Ｔ２は換気扇の運転状態が継続される。
【００２４】
図３の中央右に示すように、換気扇が規定時間Ｔ２において運転を継続している間に人感センサ１２により人が検知された場合には、換気扇が停止しているときと同様に動作し、照明負荷はソフトスタート点灯することになる。換気扇は点灯保持時間の満了後にも規定時間Ｔ３は運転を継続した後に停止する。要するに、換気扇が照明負荷の消灯後における運転中であっても、人が検知されると規定時間Ｔ３の時限が無効になり、通常の動作に移行するのである。
【００２５】
図３（ａ）の右部に示すように、周囲が明るいときには、人感センサ１２によって人が検知されても照明負荷を制御する開閉部１６は図３（ｂ）のようにオフに保たれる。ここに、図３（ｂ）において破線で示す期間は、人が検知されることによってタイマ１０ａが時限動作を行っている期間を示している。タイマ１０ａの時限動作は検知信号が発生した時点から開始され、タイマ１０ａの時限動作中に人感センサ１２から検知信号が再び発生するとタイマ１０ａは再トリガされる。つまり、タイマ１０ａの時限動作中に次の検知信号が得られる間はタイマ１０ａは時限動作を継続する。したがって、図３（ｃ）に破線で示す期間は、人がトイレ室に入室してから退室（人感センサによって人が検知されない状態が点灯保持時間だけ継続した時点）するまでの期間を示している。一方、換気扇を制御する開閉部１７は、図３（ｃ）のように、人がトイレ室に入室した時点でオンになり、人の退室後に規定時間Ｔ２が経過するとオフになる。
【００２６】
以上の動作が基本的な動作であるが、電源投入時には図４に示すように、電源投入から一定時間（たとえば３０秒）の不感期間Ｔ４を設けてあり、不感期間Ｔ４においては人感センサ１２で検知信号が発生しても無視するようになっている。また、電源投入時には人感センサによる検知がなくても、動作保持時間Ｔ１に一定時間を加算した時間は照明負荷を点灯させるようになっている。電源投入直後であっても不感期間Ｔ４が経過した後は図３に示した動作と同様である。
【００２７】
さらに、換気扇の運転中に周囲の明るさに変化が生じたときには、図５のように動作し、照明負荷は周囲が暗いときに人感センサ１２から発生した検知信号で点灯したのであれば、周囲が明るくなってからも検知信号によって点灯保持時間が再時限される間は点灯状態を維持する。また、換気扇は照明負荷の消灯から規定時間Ｔ２が経過するまでは運転を継続する。
【００２８】
なお、上述の例では明るさセンサ１４による周囲照度の検出に応じて動作を変化させる場合について説明したが、集合住宅などでトイレに窓がない場合には、周囲照度によらず人が入るときには照明負荷を点灯させる必要があるから、この場合には明るさ設定スイッチ１５によって明るさセンサ１４を無効とする。
【００２９】
次に、本実施形態の構造について説明する。本実施形態に用いる器体１は、合成樹脂成形品よりなるボディ２０とカバー３０とを結合して形成される。器体１は、ＪＩＳ規格で規格化されている大角形連用配線器具の３個用の取付枠（図示せず）に取り付けることができる大角形連用配線器具の３個モジュール寸法に形成されている。つまり、器体１は、埋込型の配線器具用の取付枠に３個まで連設して取り付けることができる単位寸法の埋込型の配線器具の３個分に相当する寸法に形成されている。したがって、取付枠に対して器体１を１個だけ取り付けることが可能である。
【００３０】
カバー３０の両側面には、配線器具用の取付枠への取付部として金属製の取付枠に形成された保持爪が係合する取付孔３１と、合成樹脂製の取付枠に形成された保持孔に係合する取付爪３２とが形成されている。カバー３０の周部の３箇所には後方に向かって後端部に結合爪３３ａを備えた組立脚３３が突設され、各組立脚３３はボディ２０の周部に穿孔された組立孔２１に挿入され結合爪３３ａが組立孔２１の周縁に係止されることによって、ボディ２０にカバー３０が結合される。
【００３１】
ボディ２０の内部空間には３区画の端子収納室２２が形成されている。また、ボディ２０の底面には先端面が弧状となった支持リブ２３が突設されている。上述した回路は印刷配線基板である２枚の回路基板４１，４２に実装される。一方の回路基板４１には人感センサ１２（図には人感センサ１２を構成する焦電形赤外線センサ１２ａを示している）および明るさセンサ１４が実装され、他方の回路基板４２には他の回路部分が実装される。回路基板４２の後面側には速結端子構造を有した３組の端子が実装され、各端子は端子収納室２２に納装される。各端子は、回路基板４２に実装した端子板（図示せず）と、端子板との間に電線を挟持することができるように帯状の板ばねを曲成して形成した鎖錠ばね４３と、鎖錠ばね４３による電線の保持状態を解除するために設けた解除釦４４とからなり、ボディ２０の底面に穿孔された電線挿通孔（図示せず）を通してボディ２０に挿入された電線を、鎖錠ばね４３のばね力によって鎖錠接続するように構成されている。また、ボディ２０の底面にはマイナスドライバなどの工具を挿入して解除釦４４を押すことができる釦操作孔（図示せず）が形成される。解除釦４４は押されると鎖錠ばね４３を端子板から引き離す向きに撓ませて電線の鎖錠状態を解除する。
【００３２】
ところで、支持リブ２３には回動枠５０が回動自在に載置される。回動枠５０は、円板状である一対の端板５１ａ，５１ｂを一対の側枠５２で連結した枠状に形成されている。カバー３０の前面には半円状に形成された一対の保持枠３４が突設され、回動枠５０の一方の端板５１ａは一方の保持枠３４の周壁の内周面と支持リブ２３の先端面との間に回動自在に保持される。また、他方の端板５１ｂは他方の保持枠３４の周壁の内周面と、カバー３０の両側壁の内周面間に架設されたばね性を有する金属製の支持棒３５との間で回動自在に保持される。
【００３３】
回動枠５０の一部には方向調節つまみ５０ａが突設され、方向調節つまみ５０ａを手で操作することにより、回動枠５０を回動させることができるようにしている。回動枠５０には回路基板４１が取着される。回路基板４１の長手方向の一端縁には固定用切欠４１ｂが形成され、他端縁には固定用突片４１ａが突設されている。回動枠５０の一方の端板５１ａには固定用切欠４１ｂに対応するボス５３が形成されており、また他方の端板５１ｂには固定用突片４１ａが挿入される支持孔５４が形成されている。したがって、固定用突片４１ａを支持孔５４に嵌合させ、固定用切欠４１ｂを通して固定ねじ５７を前記ボス５３に螺合させることにより、回路基板４１が回動枠５０に対して固定される。つまり、回路基板４１は回動枠５０と一体に回動する。回路基板４１には人感センサ１２および明るさセンサ１４が実装されているから、回動枠５０を器体１に対して回動させることによって検知エリアを調節することができる。上述した各回路基板４１，４３は接続線を介して互いに接続される。
【００３４】
回動枠５０において側枠５２よりも前面側にはフレネルレンズを用いたレンズ５５が端板５１ａ，５１ｂの周面に沿うように湾曲した形で装着されている。レンズ５５の両側縁には係合爪５６ａを先端部に備える結合脚５６が突設されており、各側枠５１ａ，５１ｂの内側面に形成された結合溝５１ｃに係合爪５６ａを係合させることによりレンズ５５が回転枠５０に結合される。レンズ５５は人感センサ１２および明るさセンサ１４の前方を覆うから、可視光線および熱線を透過させる材料により形成される。この種の材料としては、透光性を有する高密度ポリエチレンが適している。また、このレンズ５５はそれぞれ光軸を有するレンズ小体の集合体として形成されている。つまり、レンズ５５を複数の領域に分割し、各領域にそれぞれ光軸を持たせているのであって、このようなレンズ５５を用いることによって、人感センサ１２に用いる焦電形赤外線センサ１２ａの視野内に感度むらを付与することができ、人の微小な動きでも人感センサ１２から検知信号を発生させることを可能にしている。
【００３５】
ところで、保持時間設定部１３、明るさ設定スイッチ１５、モード切換スイッチ１８の各操作部は、カバー３０の前面に形成された凹所３６の底面に形成された露出孔３６ａ、３６ｂ、３６ｃを通してカバー３０の前面側に露出する（図ではモード切換スイッチ１８の操作部１８ａのみを示している）。カバー３０には凹所３６の開口面を覆う位置と凹所３６を開放した状態でカバー３０に収納される位置との間で開閉する扉体３７が取り付けられる。つまり、扉体３７の両側部には軸ピン３７ａが突設され、凹所３６からカバー３０の内側に連続するガイド溝３７ｂに軸ピン３７ａが係合しており、扉体３７が凹所３６を開放した状態では扉体３７をガイド溝３７ｂに沿ってカバー３０内に収納することができるようにしてある。扉体３７には切欠部３７ｃが形成され、扉体３７により凹所３６を覆う状態でもモード切換スイッチ１８の操作部１８ａは扉体３７から露出して操作可能となる。つまり、使用頻度の少ない保持時間設定部１３や明るさ設定スイッチ１５が不用意に操作されることがないように扉体３７で覆うことができ、使用頻度が高いモード切換スイッチ１８については扉体３７を開くことなく操作することができる。
【００３６】
上述したように、本実施形態において用いる器体１は、埋込型の配線器具に用いる取付枠に結合されるから、埋込型の配線器具と同様に壁面に一部を埋め込んだ形で施工されるのであって、トイレ室の壁面に器体１を取り付けることができる。つまり、比較的広いトイレ室であってもトイレ室の全体をカバーするような検知エリアを設定することが可能になり、従来のような天井に取り付けられる形態のものだけではなく、壁面に取り付ける形態のものも提供することによって、トイレ室の形態に適した熱線式自動スイッチを選択することが可能になる。
【００３７】
（第２の実施の形態）
本実施形態は、人感センサ１２を備える子器２を天井に取り付ける形態とし、スイッチ要素（開閉部１６，１７）などの他の構成を備える親器３を壁面に取り付ける形態としたものである。親器３と子器２とは２線式の信号線Ｌｓを介して親器３の接続端子Ｓ４に接続され、子器２で人が検知されると親器３によって照明負荷および換気扇を制御するようになっている。ここに、本実施形態において用いる回路は、図８に示すように、図２に示した第１の実施の形態の構成から明るさセンサ１４を省略し、明るさセンサ１４の省略に伴って明るさ設定スイッチ１５も省略した構成となっている。この構成は主としてビル内のトイレで使用することを想定しているから、明るさセンサ１４が不要になっている。
【００３８】
子器２の器体４は、図６に示すように、上面が開放されたボディ６０と下面が開放されたカバー７０とを結合して形成される。ボディ６０の下端には外形形状が円形であるフランジ部６１が連続一体に形成され、ボディ６０の上縁には上方に向かって４本の組立片６２が突設されている。各組立片６２にはカバー７０の外側面に突設した組立爪７１が挿入される係合孔６２ａが形成され、組立爪７１と組立片６２とが凹凸係合することによってボディ６０とカバー７０とが結合される。
【００３９】
ボディ６０の中央部には円形の露出窓６３が開口する。露出窓６３には可動体８０が一部をボディ６０の下面側に露出させ、かつボディ６０に対して回動可能となるように装着されている。可動体８０は、半球状に形成された回転枠８１と、フレネルレンズよりなる半球状のレンズ８２とを結合することにより球状に形成され、回転枠８１には円環状の回転枠８３が取着されている。回転枠８１の外周面には一対の軸ピン８１ａが突設され、両軸ピン８１ａはボディ６０の露出窓６３の周縁に形成された断面コ字状の一対のガイドリブ６４に挿入するようになっている。ガイドリブ６４は露出窓６３の開口縁から上方に延長されており、したがって軸ピン８１ａは、ガイドリブ６４の延長方向に沿っての上下移動と軸ピン８１ａの回りでの回転移動とが可能になる。この構成によって、可動体８０はボディ６０に対して回転自在になるのであり、レンズ８２がボディ６０の下面から露出する。
【００４０】
回転枠８１の上面には環状突部８１ｂが突設され、環状突部８１ｂの内側には支持棒８５の下端部が当接する。支持棒８５はボディ６０に固定された押さえ金具８６に対して上下移動が可能であって、コイルばね８７によって下向きに付勢されている。押さえ金具８６は両端部が固定ねじ８８によってボディ６０に固定される。したがって、可動体８０は回転枠８３を露出窓６３の開口周縁に当接させた形で露出窓６３と支持棒８５との間に挟持されることになる。可動体８０を回転させるときには、可動体８０を押し上げて可動体８０を露出窓６３から離せばよい。支持棒８５には上方に向かって係止爪８５ａが突設されるとともにガイドピン８５ｂが突設されており、これらを押さえ金具８６に挿通することによって、支持棒８５およびコイルばね８７が押さえ金具８６に保持される。
【００４１】
人感センサ１２は可動体８０に収納される回路基板８４に実装され、レンズ８２を通して入射する熱線を受光する。レンズ８２は熱線が透過しやすい材料（高密度ポリエチレン）によって形成されており、以下に説明する形状を有している。
【００４２】
レンズ８２は、図９に示すように、それぞれフレネルレンズよりなる多数個のレンズ小体８８ａ〜８８ｃの集合体であるレンズ部８２ａと、回転枠８３の内周面に沿って配置される保持枠部８２ｂとを備え、保持枠部８２ｂの上部周面には回転枠８３の内周面に係合する係止突起８２ｃが突設されるとともに、保持枠部８２ｂから上方には回転枠８１の内周面に係合する位置決め突起８２ｄが突設されている。レンズ小体８８ａ〜８８ｃは３重円状に配列され、もっとも内側の円内には４個のレンズ小体８８ａ、次に大きい円内には８個のレンズ小体８８ｂ、もっとも外側の円内には１２個のレンズ小体８８ｃが形成されている。各円内のレンズ小体８８ａ〜８８ｃはそれぞれ同形状に形成されており、したがって、各レンズ小体８８ａ〜８８ｃの光軸とレンズ小体８８ａ〜８８ｃとの交点（以下では光軸中心という）Ａ〜Ｃは、周方向に等ピッチで並ぶことになる。すなわち、レンズ小体８８ａの光軸中心Ａは４５°間隔、レンズ小体８８ｂの光軸中心Ｂは２２．５°間隔、レンズ小体８８ｃの光軸中心Ｃは１５°間隔になる。
【００４３】
各レンズ小体８８ａ〜８８ｃは光軸が１点で交差するように配列されており、この交点Ｐ付近に人感センサ１２を構成する微分形のセンサ素子としての焦電形赤外線センサ１２ａが配置される。レンズ８２の中心と交点Ｐとを結ぶ直線（つまり、レンズ８２の中心線）に対して各レンズ小体８８ａ〜８８ｃの光軸中心Ａ〜Ｃと交点Ｐとを結ぶ直線（つまり、各レンズ小体８８ａ〜８８ｃの光軸）とがなす角度は、図９（ｂ）〜（ｄ）に示すように、それぞれ８．３７°、１８．２°、３４．８°に設定されている。つまり、レンズ８２の中心側のほうが周辺側よりもレンズ小体８８ａ〜８８ｃの光軸間の開き角度が小さくなっている。なお、レンズ小体８８ａ〜８８ｃを配列している円の外径はそれぞれ６．５５ｍｍ、１３．４６ｍｍ、２０ｍｍに設定してあり、レンズ小体８８ａ〜８８ｃの厚みはそれぞれ０．８ｍｍ、１．１ｍｍ、１．１ｍｍに設定してある。
【００４４】
上述のように構成したレンズ８２を用いることにより形成される検知エリアを模式的に示すと図１０のようになる。図１０（ａ）は各レンズ小体８８ａ〜８８ｃについて最大感度付近になる範囲をビーム状の範囲Ｂａ〜Ｂｃとして示している。また、図１０（ｂ）には熱線式人感センサの取付面から２ｍ下方での各レンズ小体８８ａ〜８８ｃについての最大感度付近の分布を示している。ここで、熱線センサ１には４エレメント型（つまり、焦電形赤外線センサのセンサエレメントを１つのキャン内で正方形の頂点位置に４個配列した形）のものを用いている。したがって、図１０（ｂ）には、検知領域内で各レンズ小体８８ａ〜８８ｃに対応する領域内で感度がほぼ最大になる部位を４個の四角で表している。図より明らかなように、熱線式人感センサの直下付近では各レンズ小体８８ａ〜８８ｃについて最大感度付近となる部位の間隔が周辺部よりも狭くなる。
【００４５】
したがって、トイレにおいては便座の上方に熱線式人感センサを配置しておけば、便座に座っている人の微小な動きをレンズ小体８８ａ，８８ｂを通して受光する熱線により検出することができ、トイレに出入りする人の動きはレンズ小体８８ｃを通して受光する熱線により検出することができる。つまり、検知エリア内の各領域で熱線センサ１が出力を発生するために必要な人の動きの大きさを変化させることができ、たとえば便座付近では０．２〜０．５ｍ／ｓ程度の速度で移動するだけで人を検出し、便座から離れた部位では０．３〜１ｍ／ｓ程度の速度で移動しなければ人を検出しないようにすることができる。なお、レンズ８２の構成は図９に示すものに限定されるものではなく、レンズ小体の配置の粗密は適宜に設定可能である。
【００４６】
ところで、フランジ部６１には天井材に直付けしたり埋込ボックスに結合するときに用いる取付ねじ（図示せず）が挿通される長孔状の一対の取付孔６５が開口し、取付孔６５とは異なる部位には取付金具９０をフランジ部６１に装着する取付溝６６および取付金具９０に設けた引締ねじ９２を回転操作するための挿通孔６７が形成される。取付金具９０は、一側面に切欠部９０ａが形成された柱状の金具本体９１と、金具本体９１に挿通される引締ねじ９２と、引締ねじ９２に螺合し金具本体９１に沿って上下方向に移動可能となった挟み板９３とで構成されている。金具本体９１の下端部には取付溝６６に嵌着される固定片９４が設けられる。
【００４７】
したがって、埋込ボックスを用いる場合には、天井に形成した埋込孔にボディ６０の上部を挿入した形でフランジ部６１の上面を天井面に当接させ、取付孔６５に挿通される取付ねじを埋込ボックスに螺合させればよい。また、天井材に直付けする場合も同様であって、フランジ部６１の上面を天井面に当接させた状態で、取付孔６５に挿通された取付ねじ（木ねじを用いる）を天井材に螺合させればよい。一方、取付金具９０を用いる場合には、取付金具９０をフランジ部６１に固定し、挟み板９３を金具本体９１の切欠部９０ａに挿入した状態で天井に形成した埋込孔にボディ６０の上部を挿入し、挿通孔６７を通してドライバを挿入し引締ねじ９２を締め付ければよい。この操作によって挟み板９３は切欠部９０ａから出てフランジ部６１に近付くように移動し、フランジ部６１と挟み板９３との間で天井板を挟持し、器体４を天井に固定することができる。
【００４８】
フランジ部６１の下面側は可動体８０のレンズ８２を露出させる開口窓６８を有する化粧プレート６９により覆われる。化粧プレート６９はフランジ部６１の周縁に係合するように形成され、フランジ部６１に対して着脱可能になっている。
【００４９】
ところで、カバー７０の上面には端子板７２に端子ねじ７３を螺合させた２個の端子が露出する。端子板７２は回路基板８４に接続線７７を介して接続された基板８９に接続線７８を介して接続され、両端子板７２の間はカバー７０の上面に突設した隔壁７４により仕切られている。回路基板８９は固定ねじ７９を用いてボディ６０に固定される。また、カバー７０の上面には端子の周囲に４本の支持リブ７５ａ，７５ｂが突設され、支持リブ７５ａ，７５ｂには端子カバー７６が取着される。すなわち、２本の支持リブ７５ａの先端部には軸孔７５ｃが形成され、他方の２本の支持リブ７５ｂの先端部には突片７５ｄが突設されているのであって、端子カバー７６の一端部両側縁に形成された引掛片７６ａを軸孔７５ｃに挿入し、端子カバー７６の他端部を突片７５ｄにより係止することで、端子を覆うように端子カバー７６をカバー７０に取り付けるようになっている。端子カバー７０は可撓性を有しており、突片７５ｄによる係止状態を解除すれば、軸孔７５ｃの回りで端子カバー７６を回転させて端子を露出させることができる。
【００５０】
上述の構成を有する子器２を天井に取り付けるにあたって、埋込ボックスを用いる場合には、天井に形成した埋込孔にボディ６０の上部を挿入した形でフランジ部６１の上面を天井面に当接させ、取付孔６５に挿通される取付ねじを埋込ボックスに螺合させればよい。また、天井材に直付けする場合も同様であって、フランジ部６１の上面を天井面に当接させた状態で、取付孔６５に挿通された取付ねじ（木ねじを用いる）を天井材に螺合させればよい。一方、取付金具９０を用いる場合には、取付金具９０をフランジ部６１に固定し、挟み板９３を金具本体９１の切欠部９０ａに挿入した状態で天井に形成した埋込孔にボディ６０の上部を挿入し、挿通孔６７を通してドライバを挿入し引締ねじ９２を締め付ければよい。この操作によって挟み板９３は切欠部９０ａから出てフランジ部６１に近付くように移動し、フランジ部６１と挟み板９３との間で天井板を挟持し、器体４を天井に固定することができる。
【００５１】
一方、親器３は図７に示す外観を有する。この親器３はＪＩＳ規格で規格化されている大角形連用配線器具の取付枠１００に取り付けることができる器体５を有している。すなわち、図７（ｄ）のように器体５の両側面には取付爪１１１が突設され、器体５の前端部を取付枠１００の開口窓１０１に挿入した状態で、取付爪１１１を取付枠１００に設けた保持孔１０２，１０３に係合させることによって、取付枠１００に結合されるようになっている。また、器体５は、単位寸法（いわゆる１個モジュール寸法）の配線器具の６個分（図７（ａ）の縦方向に３個、横方向に２個並べた寸法）に相当する寸法を有した２連モジュール寸法（つまり、縦３個分を１連として２列分という意味で２連モジュール寸法と呼ぶ）に形成されている。取付枠１００において図７（ａ）の右側の保持孔１０３は、開口窓１０１を囲む側枠１０４と、側枠１０４に対して左右方向に可撓である可撓枠１０５との間の隙間に形成されており、この隙間にマイナスドライバなどを挿入して可撓枠１０５を撓ませると取付爪１１１と保持孔１０３との係合状態を解除して器体５を取付枠１００から外すことができるようになっている。
【００５２】
取付枠１００の上下両端部には長孔状の取付孔１０６が形成され、取付枠１０６の近傍には引掛孔１０７およびねじ孔１０８が形成されている。取付孔１０６は壁面に直付けしたり埋込ボックスに取り付ける際に取付ねじを挿通する孔であり、引掛孔１０７は挟み金具の一端部を引っ掛けるために設けられている。挟み金具は取付枠１００に一端部が枢支され、他端部と取付枠１００との間に壁材を挟持する金具であって、取付孔１０６に挿通した引締ねじを挟み金具に螺合させることによって、挟み金具の他端部と取付枠１００との距離を変えることができるようになっている。また、取付枠１００の前面側を覆う化粧プレート（図示せず）をねじで取り付けるときには、そのねじをねじ孔１０８に螺合させるようになっている。
【００５３】
親器３の器体５の前面にはモード切換スイッチ１８の操作部１８ｂ，１８ｃが露出する。ただし、モード切換スイッチ１８は３個の押釦スイッチを用いて構成されており、器体５の前面における左半分に自動モードを選択する操作部１８ｂと、切モードを選択する操作部１８ｃとが上下に並んで配置される。器体５の前面の右半分には扉体１１２が設けられ、扉体１１２を開くと入モードを選択する操作部が露出するようになっている。また、点灯保持時間設定部１３の操作部も扉体１１２を開くことによって露出させることができる。
【００５４】
器体５の裏面には信号線Ｌｓ（図８参照）を介して子器２を接続するためのねじ付きの端子１１３が２組設けられ、信号線Ｌｓを送り配線することができるようになっている。また、電源端子Ｓ１、照明負荷を接続する出力端子Ｓ２、換気扇を接続する接続端子Ｓ３、子器２への信号線Ｌｓを接続する接続端子Ｓ４も器体５の裏面側に設けられる。電源端子Ｓ１、出力端子Ｓ２，Ｓ３、接続端子Ｓ４はいずれも鎖錠ばねを用いて電線を鎖錠接続する速結端子構造を有している。つまり、器体５の裏面には電線を導入するための電線挿通孔１１４と解除釦を操作するための釦操作孔１１５が形成されている。速結端子構造については第１の実施の形態で説明しているのでここでは説明を省略する。速結端子構造の端子を用いる場合には、電線の芯線の露出寸法が鎖錠接続の強度に影響するから、器体５の裏面には電線の芯線の露出寸法の目安となる溝状のゲージ１１６が形成されている。このゲージゲージ１１６に電線の端部を当てれば電線の芯線の露出量を確認することができる。
【００５５】
上述したように、スイッチ要素（開閉部１６，１７）を内蔵した親器３はトイレ室の壁面に取り付けられ、人感センサ１２を内蔵した子器２はトイレ室の天井面に取り付けられるのであって、壁面に取り付けられる親器３にモード切換スイッチ１８や点灯保持時間設定部１３を設けていることによって、自動モードだけではなく照明負荷や換気扇を使用者が操作することも可能になり、使い勝手が向上する。また、入モードの操作部については扉体１１２で隠していることにより、照明負荷や換気扇の切り忘れの可能性が低減されており、切り忘れによる電力の無駄な消費を抑制するという効果を維持することができる。
【００５６】
【発明の効果】
請求項１の発明は、入射する熱線量の時間変化に応じた出力を発生する微分形のセンサ素子を有し人体から放射される熱線を検知することにより人の存否を検出する人感センサを備えトイレ室の天井に取り付けられる子器と、子器に信号線を介して接続されトイレ室の壁面に取り付けられる親器とを備え、親器には人感センサの出力によりトイレ室内への人の入室および退室を検出するとともに人の入退室に応じて照明負荷を制御する照明制御信号および換気扇を制御する換気扇制御信号を出力する制御手段と、照明制御信号と換気扇制御信号とによりそれぞれ開閉制御される第１および第２のスイッチ要素と、照明負荷と換気扇との少なくとも一方の制御状態を操作する操作部とが設けられ、子器が、センサ素子の前方に配置され検知エリア内の各領域ごとの熱線をセンサ素子に収束させる多数個のレンズ小体の集合体からなるレンズを備え、隣接する各一対のレンズ小体の光軸同士の開き角度がレンズの一部の領域で残りの領域よりも小さく設定されているものであり、人感センサを備える子器と照明負荷および換気扇を制御する親器とを信号線を介して接続し、子器を天井に取り付けるとともに親器を壁面に取り付けるようにしているから、天井に取り付けた子器によってトイレ室内の広い範囲にわたって人の存否を検出することができ、また壁面に取り付ける親器に照明負荷や換気扇の制御状態を操作する操作部を設けることによって、操作部を容易に操作することができる。さらに、レンズ小体の光軸同士の開き角度が小さい領域では人がわずかに動くだけでもセンサ素子に入射する熱線量に変化が生じて人の存在を検知することが可能になる。しかも、他の部位では人が比較的大きく動くときに熱線量に変化が生じるから、人の動きの大きさが異なっていても熱線量の変化を同程度にすることができる。その結果、センサ素子からの出力とノイズとの識別が容易になるとともに、レンズ小体の個数が必要以上に多くなることはなく比較的低コストで提供することが可能である。
【００６０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記レンズがセンサ素子の受光面を囲む半球状に形成され、隣接する各一対のレンズ小体の光軸同士の開き角度が、センサ素子の受光面の前方であるレンズの中心部付近の領域ではレンズの周辺部付近である他の領域よりも小さく設定されているものであり、トイレ室において便座の上方に配置すれば、トイレ室に入退室する人の比較的大きな移動を検出することができるとともに、便座に着座している人の微小な動きを検出することができ、トイレ室の使用中に照明負荷が不用意に消灯してしまうのを防止することができる。
【００６１】
請求項３の発明は、人体から放射される熱線を検知することにより人の存否を検出する人感センサを備えトイレ室の天井に取り付けられる子器と、子器に信号線を介して接続されトイレ室の壁面に取り付けられる親器とを備え、親器には人感センサの出力によりトイレ室内への人の入室および退室を検出するとともに人の入退室に応じて照明負荷を制御する照明制御信号および換気扇を制御する換気扇制御信号を出力する制御手段と、照明制御信号と換気扇制御信号とによりそれぞれ開閉制御される第１および第２のスイッチ要素と、照明負荷と換気扇との少なくとも一方の制御状態を操作する操作部とが設けられ、第１のスイッチ要素が照明負荷である白熱灯への給電経路に挿入された半導体スイッチ素子よりなり、制御手段が、照明負荷の点灯開始時に時間経過に伴って光出力を漸増させるように第１のスイッチ要素を制御するものであり、人感センサを備える子器と照明負荷および換気扇を制御する親器とを信号線を介して接続し、子器を天井に取り付けるとともに親器を壁面に取り付けるようにしているから、天井に取り付けた子器によってトイレ室内の広い範囲にわたって人の存否を検出することができ、また壁面に取り付ける親器に照明負荷や換気扇の制御状態を操作する操作部を設けることによって、操作部を容易に操作することができる。さらに、白熱灯を用いているから光出力の立ち上がりが蛍光灯よりも速く、しかも、光出力を時間経過に伴って漸増させるように制御しているから、白熱灯の点灯時に生じる突入電流を抑制して白熱灯や第１のスイッチ要素にかかるストレスを低減することができる。その結果、白熱灯および構成部品の寿命が長くなる。
【００６３】
請求項４の発明は、人体から放射される熱線を検知することにより人の存否を検出する人感センサと、人感センサの出力によりトイレ室内への人の入室および退室を検出するとともに人の入退室に応じて照明負荷を制御する照明制御信号および換気扇を制御する換気扇制御信号を出力する制御手段と、照明制御信号と換気扇制御信号とによりそれぞれ開閉制御される第１および第２のスイッチ要素とを、トイレ室の壁面に取り付けられる器体内に備え、第１のスイッチ要素が照明負荷である白熱灯への給電経路に挿入された半導体スイッチ素子よりなり、制御手段が、照明負荷の点灯開始時に時間経過に伴って光出力を漸増させるように第１のスイッチ要素を制御するものであり、天井面に器体を取り付けるよりも壁面に取り付けるほうが人の入退室を検知しやすいような形状のトイレ室に適した熱線式自動スイッチを提供することができる。また、白熱灯を用いているから光出力の立ち上がりが蛍光灯よりも速く、しかも、光出力を時間経過に伴って漸増させるように制御しているから、白熱灯の点灯時に生じる突入電流を抑制して白熱灯や第１のスイッチ要素にかかるストレスを低減することができる。その結果、白熱灯および構成部品の寿命が長くなる。
【００６４】
請求項５の発明は、人体から放射される熱線を検知することにより人の存否を検出する人感センサと、人感センサの出力によりトイレ室内への人の入室および退室を検出するとともに人の入退室に応じて照明負荷を制御する照明制御信号および換気扇を制御する換気扇制御信号を出力する制御手段と、照明制御信号と換気扇制御信号とによりそれぞれ開閉制御される第１および第２のスイッチ要素とを、トイレ室の壁面に取り付けられる器体内に備え、第１のスイッチ要素が照明負荷である白熱灯への給電経路に挿入された半導体スイッチ素子よりなり、制御手段が、人感センサによりトイレ室内への人の入室が検出された後に人の検出されない状態が規定の点灯保持時間に達するまでの期間は照明負荷を点灯させる照明制御信号を出力し、点灯保持時間の満了前に照明負荷の消灯を予告する減光期間を有するように第１のスイッチ要素を制御するものであり、天井面に器体を取り付けるよりも壁面に取り付けるほうが人の入退室を検知しやすいような形状のトイレ室に適した熱線式自動スイッチを提供することができる。また、白熱灯を用いているから光出力の立ち上がりが蛍光灯よりも速く、しかも、点灯保持時間の満了前に照明負荷を減光させることによって消灯を予告するから、照明負荷の点灯状態を継続したい使用者は動くことによって照明負荷の点灯状態を延長することができる。つまり、使用者の気づかないうちに点灯保持時間が経過して照明負荷が不意に消灯するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す分解斜視図である。
【図２】同上のブロック図である。
【図３】同上の動作説明図である。
【図４】同上の動作説明図である。
【図５】同上の動作説明図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態における子器を示す分解斜視図である。
【図７】同上における親器を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は下面図、（ｄ）は取付枠を外した背面図である。
【図８】同上のブロック図である。
【図９】同上に用いるレンズを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）はレンズ小体Ａの中心を通る断面図、（ｃ）はレンズ小体Ｂの中心を通る断面図、（ｄ）はレンズ小体Ｃの中心を通る断面図である。
【図１０】図９に示したレンズを用いた場合の動作説明図である。
【符号の説明】
１器体
２子器
３親器
４，５器体
１０マイコン
１０ａタイマ
１２人感センサ
１２ａ焦電形赤外線センサ
１６，１７開閉部
１８ｂ，１８ｃ操作部
３２取付爪
４１，４２回路基板
８２レンズ
８８ａ〜８８ｃレンズ小体
１００取付枠[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a toilet hot-wire automatic switch that detects a person entering and leaving a toilet room by detecting a heat ray radiated from a human body, and controls a lighting load and a ventilation fan disposed in the toilet room. is there.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a hot wire automatic switch for a toilet has been used to turn on an illumination load and operate a ventilation fan according to a person entering and leaving a toilet room. This type of hot wire automatic switch for a toilet includes a human sensor that detects the presence or absence of a person by using a heat sensor (generally using a pyroelectric infrared sensor) that detects a heat ray emitted from the human body. It is determined whether or not a person is present in the toilet room on the basis of the output of (1) Although not for a toilet, a hot-wire automatic switch in a bath / wash unit is described in JP-A-4-19995. .
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, many types of hot wire type automatic switches are provided in which a switch element for controlling a lighting load and a ventilation fan and a human sensor are housed in one body and the body is mounted on a ceiling surface. Have been. As described above, when the body is attached to the ceiling surface, the body is generally arranged above the toilet seat, and a person can be detected while the person is present near the toilet seat. If the toilet room is relatively small, no particular problem occurs. However, in a relatively large toilet room with a wash basin or a bath, if the body is placed above the toilet seat, it may not be possible to set a detection area that covers the entire toilet room, In some cases, inconveniences such as turning off the lighting load despite the presence of a person may occur.
[0004]
In addition, although a hot-wire type automatic switch in which the human sensor and the switch element are housed in separate bodies is also provided, it is configured to control only the lighting load, and is adapted to a person entering and leaving a room. There is no device configured to control the lighting load and the ventilation fan at the same timing.
[0005]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and a first object is to provide a structure in which a human sensor and a switch element are provided in one body, and to relatively mount the body on a wall surface. A second object of the present invention is to provide a hot wire automatic switch for a toilet which can be used in a large toilet room. The second object is to provide a human body switch and a switch element in separate containers and are suitable for a toilet room. It is an object of the present invention to provide a hot-wire type automatic switch for a toilet, which enables the automatic control.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The invention of claim 1 isEquipped with a human sensor that detects the presence or absence of a person by detecting a heat ray radiated from the human body and has a differential type sensor element that generates an output according to the time change of the incident heat dose, attached to the ceiling of the toilet room And a master unit connected to the slave unit via a signal line and attached to the wall of the toilet room. The master unit detects entry and exit of a person into the toilet room by an output of a human sensor. A control means for outputting a lighting control signal for controlling a lighting load and a ventilation fan control signal for controlling a ventilation fan in accordance with the entry and exit of a person, and first and second opening / closing controls respectively by the lighting control signal and the ventilation fan control signal. A switch element and an operation unit for operating at least one of the control state of the lighting load and the ventilation fan are provided, and the slave unit is disposed in front of the sensor element and is provided for each region in the detection area. A lens composed of an aggregate of a number of lens bodies for converging a line to the sensor element, and the opening angle between the optical axes of each pair of adjacent lens bodies is smaller in the partial area of the lens than in the remaining area. Set smallThings.
[0010]
Claim 2The invention ofClaim 1In the invention, the lens is formed in a hemispherical shape surrounding the light receiving surface of the sensor element, and the opening angle between the optical axes of each pair of adjacent lens bodies is in front of the light receiving surface of the sensor element. The area in the vicinity is set to be smaller than the other area near the periphery of the lens.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a child device provided with a human sensor for detecting the presence or absence of a person by detecting a heat ray radiated from a human body, which is attached to a ceiling of a toilet room, and connected to the child device via a signal line. A lighting device that detects the entry and exit of a person into and out of the toilet room based on the output of a human sensor, and controls the lighting load according to the entry and exit of the person. Control means for outputting a signal and a ventilation fan control signal for controlling the ventilation fan, first and second switch elements which are respectively opened and closed by the lighting control signal and the ventilation fan control signal, and control of at least one of the lighting load and the ventilation fan An operation unit for operating a state is provided, wherein the first switch element comprises a semiconductor switch element inserted in a power supply path to an incandescent lamp as an illumination load; To control the first switching element so as to gradually increase the light output at the start of lighting with timeThings.
[0013]
The invention according to claim 4 is a human sensor that detects the presence or absence of a person by detecting a heat ray radiated from a human body, and detects the entry and exit of a person into and out of a toilet room by using the output of the human sensor. Control means for outputting a lighting control signal for controlling a lighting load and a ventilation fan control signal for controlling a ventilation fan in accordance with entry and exit, and first and second switch elements which are respectively opened and closed by the lighting control signal and the ventilation fan control signal And inside the body attached to the wall of the toilet room,The first switch element comprises a semiconductor switch element inserted in a power supply path to an incandescent lamp as an illumination load., SystemThe control means controls the first switch element so as to gradually increase the light output with the lapse of time at the start of lighting of the lighting load.
[0014]
The invention according to claim 5 is a human sensor that detects the presence or absence of a person by detecting a heat ray radiated from a human body, and detects the entry and exit of a person into and out of a toilet room by the output of the human sensor, and Control means for outputting a lighting control signal for controlling a lighting load and a ventilation fan control signal for controlling a ventilation fan in accordance with entry and exit, and first and second switch elements which are respectively opened and closed by the lighting control signal and the ventilation fan control signal And inside the body attached to the wall of the toilet room,A semiconductor switch in which a first switch element is inserted in a power supply path to an incandescent lamp as an illumination loadelementConsists of, SystemThe control means outputs a lighting control signal to turn on a lighting load during a period until a state where no person is detected reaches a specified lighting holding time after a person sensor enters the toilet room by the human sensor and lights up. The first switch element is controlled so as to have a dimming period for notifying turning off of the illumination load before the holding time expires.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(First Embodiment)
As shown in FIG. 1, the hot-wire automatic switch for a toilet according to the present embodiment has a human body sensor 1 (see FIG. 2) and a switch element provided on a body 1 that can be attached to a wall surface of a toilet room. .
[0016]
First, a circuit configuration of a hot wire automatic switch for a toilet will be described. That is, as shown in FIG. 2, a power supply terminal S1 to which a commercial power supply is connected, a first output terminal S2 to which a lighting load is connected, and a second output terminal S3 to which a ventilation fan is connected are provided. The commercial power supply connected to the power supply terminal S1 is rectified and stabilized in the constant voltage circuit 11 and outputs a DC constant voltage. Power from the internal circuit is supplied from the constant voltage circuit 11.
[0017]
The presence or absence of a person in the toilet room is detected by a human sensor 12 having a heat ray sensor (using a pyroelectric infrared sensor). The pyroelectric infrared sensor is a differential sensor that generates an output voltage having an amplitude corresponding to a change in the received heat dose. The sensor 12 outputs a pulse-like detection signal. Further, the pyroelectric infrared sensor used for the human sensor 12 does not move even if the person is present in the visual field, and the output voltage cannot be obtained unless the heat dose changes. No detection signal is obtained. In other words, if the lighting load is turned on only when the detection signal is obtained, the lighting load is turned off when the movement of the person stops, even though the person is within the field of view of the heat ray sensor. is there. Therefore, a configuration is adopted in which a timer 10a that limits the predetermined lighting holding time from the time of generation of the detection signal for each generation of the detection signal is provided, and the lighting load is continued to be turned on during the timed operation of the timer 10a. That is, the timer 10a is configured to perform a timed operation when triggered by the detection signal and to be able to trigger again.
[0018]
The timer 10a is constituted by a microcomputer 10 as a control means. The microcomputer 10 is also connected to a holding time setting unit 13 composed of a variable resistor for adjusting the lighting holding time of the timer 10a. The holding time setting unit 13 can adjust the time limit of the timer 10a in a range from about 10 seconds to about 6 minutes. Further, a brightness sensor 14 for detecting the surrounding brightness is connected to the microcomputer 10, and when the ambient illuminance detected by the brightness sensor 14 is equal to or more than a specified value, the control of the lighting load is invalidated, and the lighting load is reduced. Keep the lights off.
[0019]
The microcomputer 10 supplies a lighting control signal and a ventilation fan control signal to the opening / closing control units 16 and 17 in accordance with the outputs of the human sensor 12 and the brightness sensor 14, respectively, and opens and closes the opening / closing control units 16 and 17 to thereby control the lighting load. And control the ventilation fan. The opening / closing portions 16 and 17 include a switch element, and a three-terminal bidirectional thyristor (triac) is used as the switch element. The switch element is inserted between the power supply terminal S1 and each of the output terminals S2 and S3. is there. In the present embodiment, an incandescent lamp is used as the lighting load, and the opening / closing unit 16 for controlling the lighting load can control the dimming of the lighting load by controlling the phase of the triac. Although the specific operation will be described later, at the start of lighting of the lighting load, the light output is raised from about 15% of the rated output, and gradually increases the light output to 100% over time, and is set before the lighting holding time expires. It is possible to perform an operation with advance notice lighting in which the light output is reduced to 50% during the reduced light period (about 6 seconds).
[0020]
By the way, the prescribed value for the ambient illuminance detected by the brightness sensor 14 is selected by the brightness setting switch 15 in a plurality of steps (two steps in this embodiment). The brightness setting switch 15 can also select a state in which the output of the brightness sensor 14 is invalidated. Further, a mode changeover switch 18 is connected to the microcomputer 10, and an automatic mode for opening and closing both of the open / close sections 16 and 17 in response to detection of a person by the motion sensor 12, and both modes independently of the output of the motion sensor 12. Three modes can be selected: an off mode in which the open / close units 16 and 17 are kept off, and an on mode in which the open / close units 16 and 17 are kept on regardless of the output of the human sensor 12.
[0021]
Next, the operation will be described. Now, it is assumed that the brightness setting switch 15 selects a state in which the opening / closing portions 16 and 17 are opened / closed in accordance with the ambient illuminance detected by the brightness sensor 14, and the mode switching switch 18 selects the automatic mode. . In this case, when the surrounding illuminance detected by the brightness sensor 14 becomes lower than the specified value set by the brightness setting switch 15 and the surroundings become dark, the illuminance depends on whether the human sensor 12 detects a person. Opening / closing parts 16 and 17 are controlled. However, since the opening / closing unit 17 is used for controlling the ventilation fan, the opening / closing unit 17 is controlled in accordance with the presence or absence of the detection of a person by the human sensor 12 regardless of the surrounding illuminance.
[0022]
That is, when the surroundings are dark as shown in the left part of FIG. 3A, the opening / closing unit 16 is controlled when the human sensor 12 detects a person, and the lighting load is initially set as shown in FIG. Lighting is started from a lighting level (set to about 15% of rated lighting), and soft-start lighting is performed in which the light output gradually increases with time, and reaches 100% in a short time (for example, 2.5 seconds). That is, it is possible to suppress the rush current generated when the incandescent lamp is turned on. Thereafter, if the detection signal is not generated from the human sensor 12 during the lighting holding time set by the timer 10a, the lighting load becomes the noticeable dimming level in the dimming period T3 set before the lighting holding time expires. The opening / closing section 16 is controlled so as to be set to (about 50% of the rated lighting). If no detection signal is output from the human sensor 12 during the dimming period T3, the lighting load is turned off after the lighting holding time has expired. The opening / closing unit 17 for controlling the ventilation fan is controlled when the human sensor 12 detects a person as shown in FIG. 3C to start the operation of the ventilation fan, and when the lighting holding time has expired, Even after the opening / closing section 16 is turned off, the operation of the ventilation fan is continued until a specified time T2 (for example, 5 minutes) elapses. The specified time T2 is fixedly set.
[0023]
In addition, as shown in the center left of FIG. 3, when the human sensor 12 detects a person again before the expiration of the lighting holding time T1, the lighting holding time T1 is again timed by the re-trigger of the timer 10a. That is, the lighting load continues the lighting state until the state where no person is detected reaches the lighting holding time T1. Further, as described above, since the dimming period T3 is provided before the expiration of the lighting holding time, when the light output of the illumination load reaches the notice dimming level, the motion is increased and the detection signal is sent to the human sensor 12. Is generated, the lighting state of the lighting load can be continued. Also in this case, the operation state of the ventilation fan is continued for the specified time T2 after the expiration of the lighting holding time (after the lighting load is turned off).
[0024]
As shown in the center right of FIG. 3, when a person is detected by the human sensor 12 while the ventilation fan continues to operate at the specified time T2, the operation is the same as when the ventilation fan is stopped. Then, the lighting load is turned on by soft start. After the expiration of the lighting holding time, the ventilation fan is stopped after continuing the operation for the specified time T3. In short, even when the ventilation fan is operating after the lighting load is turned off, if a person is detected, the time limit of the specified time T3 becomes invalid, and the operation shifts to a normal operation.
[0025]
As shown in the right part of FIG. 3A, when the surroundings are bright, the opening / closing unit 16 for controlling the lighting load is kept off as shown in FIG. 3B even if a person is detected by the human sensor 12. It is. Here, a period indicated by a broken line in FIG. 3B indicates a period during which the timer 10a performs a timed operation by detecting a person. The timed operation of the timer 10a is started at the time when the detection signal is generated. When the detection signal is generated again from the human sensor 12 during the timed operation of the timer 10a, the timer 10a is retriggered. That is, the timer 10a continues the timed operation while the next detection signal is obtained during the timed operation of the timer 10a. Therefore, the period indicated by the broken line in FIG. 3C indicates the period from when the person enters the toilet room until the person leaves (when the state where no person is detected by the human sensor continues for the lighting holding time). I have. On the other hand, the opening / closing unit 17 for controlling the ventilation fan is turned on when a person enters the toilet room as shown in FIG. 3C, and is turned off when a specified time T2 elapses after the person leaves the room.
[0026]
The above operation is a basic operation. When the power is turned on, as shown in FIG. 4, a dead time T4 is provided for a fixed time (for example, 30 seconds) after the power is turned on. , The detection signal is ignored even if it occurs. Also, at the time of power-on, the illumination load is turned on for a time obtained by adding a certain time to the operation holding time T1, even if there is no detection by the human sensor. Even after the power is turned on, the operation is the same as that shown in FIG. 3 after the dead period T4 has elapsed.
[0027]
Furthermore, when the surrounding brightness changes during the operation of the ventilation fan, it operates as shown in FIG. 5, and if the lighting load is turned on by the detection signal generated from the human sensor 12 when the surroundings are dark, Even if the surrounding area becomes bright, the lighting state is maintained as long as the lighting holding time is re-timed by the detection signal. The ventilation fan continues to operate until the specified time T2 elapses after the lighting load is turned off.
[0028]
In the above example, the case where the operation is changed according to the detection of the ambient illuminance by the brightness sensor 14 has been described. However, when there is no window in the toilet in an apartment house or the like, when a person enters regardless of the ambient illuminance, In this case, the brightness sensor 14 is disabled by the brightness setting switch 15 because the lighting load needs to be turned on.
[0029]
Next, the structure of the present embodiment will be described. The container 1 used in the present embodiment is formed by combining a body 20 made of a synthetic resin molded product and a cover 30. The body 1 is formed to have three module dimensions of a large-sized continuous wiring device that can be attached to a mounting frame (not shown) for three large-sized continuous wiring devices standardized by JIS standards. . That is, the body 1 is formed in a size corresponding to three embedded wiring devices having a unit size that can be continuously attached to three mounting frames for the embedded wiring device. I have. Therefore, it is possible to attach only one container 1 to the attachment frame.
[0030]
On both side surfaces of the cover 30, mounting holes 31 formed on a metal mounting frame as a mounting portion to a mounting frame for wiring equipment are engaged, and holding holes formed on the synthetic resin mounting frame are provided. A mounting claw 32 that engages with the hole is formed. At three locations on the periphery of the cover 30, assembling legs 33 provided with connecting claws 33 a at the rear end thereof project rearward, and each of the assembling legs 33 is inserted into an assembling hole 21 drilled at the periphery of the body 20. The cover 30 is coupled to the body 20 by being inserted and the coupling claw 33a being locked to the periphery of the assembly hole 21.
[0031]
In the internal space of the body 20, three terminal storage chambers 22 are formed. In addition, a support rib 23 having a tip end surface in an arc shape protrudes from the bottom surface of the body 20. The above-described circuit is mounted on two circuit boards 41 and 42 which are printed wiring boards. The human sensor 12 (the pyroelectric infrared sensor 12a constituting the human sensor 12 is shown) and the brightness sensor 14 are mounted on one circuit board 41, and the other sensor is mounted on the other circuit board 42. Is implemented. Three sets of terminals having a quick-connecting terminal structure are mounted on the rear surface side of the circuit board 42, and each terminal is housed in the terminal storage chamber 22. Each terminal includes a terminal plate (not shown) mounted on a circuit board 42, and a locking spring 43 formed by bending a band-shaped leaf spring so that an electric wire can be held between the terminal plate and the terminal plate. A release button 44 provided to release the holding state of the electric wire by the locking spring 43. The electric wire inserted into the body 20 through an electric wire insertion hole (not shown) formed in the bottom surface of the body 20 is The lock spring 43 is configured to be locked by a spring force. Further, a button operation hole (not shown) through which a tool such as a flathead screwdriver can be inserted and the release button 44 can be pressed is formed on the bottom surface of the body 20. When the release button 44 is pressed, the lock spring 43 is bent in a direction to pull the lock spring 43 away from the terminal plate to release the locked state of the electric wire.
[0032]
Meanwhile, a rotating frame 50 is mounted on the supporting rib 23 so as to be freely rotatable. The rotating frame 50 is formed in a frame shape in which a pair of disk-shaped end plates 51 a and 51 b are connected by a pair of side frames 52. A pair of holding frames 34 formed in a semicircular shape protrude from the front surface of the cover 30, and one end plate 51 a of the rotating frame 50 is connected to the inner circumferential surface of the peripheral wall of the holding frame 34 and the support rib 23. It is rotatably held between the distal end face. Further, the other end plate 51b rotates between the inner peripheral surface of the peripheral wall of the other holding frame 34 and the metal support rod 35 having spring properties and installed between the inner peripheral surfaces of both side walls of the cover 30. It is held freely.
[0033]
A direction adjusting knob 50a protrudes from a part of the rotating frame 50, and the rotating frame 50 can be rotated by manually operating the direction adjusting knob 50a. The circuit board 41 is attached to the rotating frame 50. A fixing notch 41b is formed at one end in the longitudinal direction of the circuit board 41, and a fixing protrusion 41a is provided at the other end. A boss 53 corresponding to the fixing notch 41b is formed on one end plate 51a of the rotating frame 50, and a support hole 54 into which the fixing protrusion 41a is inserted is formed on the other end plate 51b. ing. Therefore, the circuit board 41 is fixed to the rotating frame 50 by fitting the fixing projection 41a into the support hole 54 and screwing the fixing screw 57 to the boss 53 through the fixing notch 41b. That is, the circuit board 41 rotates integrally with the rotation frame 50. Since the human sensor 12 and the brightness sensor 14 are mounted on the circuit board 41, the detection area can be adjusted by rotating the rotating frame 50 with respect to the body 1. The above-described circuit boards 41 and 43 are connected to each other via connection lines.
[0034]
A lens 55 using a Fresnel lens is mounted on the rotating frame 50 on the front side of the side frame 52 in a curved shape along the peripheral surfaces of the end plates 51a and 51b. On both side edges of the lens 55, connecting legs 56 having an engaging claw 56a at a tip end are protruded, and the engaging claw 56a is engaged with a connecting groove 51c formed on an inner surface of each side frame 51a, 51b. By doing so, the lens 55 is coupled to the rotating frame 50. Since the lens 55 covers the front of the human sensor 12 and the brightness sensor 14, it is formed of a material that transmits visible light and heat rays. As this kind of material, light-transmitting high-density polyethylene is suitable. The lens 55 is formed as an aggregate of lens bodies each having an optical axis. In other words, the lens 55 is divided into a plurality of regions, and each region has an optical axis. By using such a lens 55, the pyroelectric infrared sensor 12a used for the human sensor 12 can be used. Irregularity of sensitivity can be provided in the field of view, and it is possible to generate a detection signal from the human sensor 12 even with a minute movement of a person.
[0035]
By the way, the respective operation units of the holding time setting unit 13, the brightness setting switch 15, and the mode changeover switch 18 are connected to the cover 30 through the exposure holes 36a, 36b, 36c formed on the bottom surface of the recess 36 formed on the front surface of the cover 30. It is exposed on the front side of 30 (only the operation unit 18a of the mode changeover switch 18 is shown in the figure). The cover 30 is provided with a door 37 that opens and closes between a position covering the opening surface of the recess 36 and a position housed in the cover 30 with the recess 36 opened. That is, the shaft pins 37a are protruded from both sides of the door body 37, and the shaft pins 37a are engaged with the guide grooves 37b extending from the recess 36 to the inside of the cover 30. Is opened, the door 37 can be stored in the cover 30 along the guide groove 37b. The notch 37c is formed in the door 37, and the operation portion 18a of the mode changeover switch 18 is exposed from the door 37 and can be operated even when the recess 36 is covered by the door 37. That is, the holding time setting unit 13 and the brightness setting switch 15 which are used less frequently can be covered with the door 37 so as not to be inadvertently operated. 37 can be operated without opening.
[0036]
As described above, since the vessel 1 used in the present embodiment is connected to the mounting frame used for the embedded wiring device, it is constructed in a manner that a part of the wall 1 is embedded in the wall similarly to the embedded wiring device. Therefore, the body 1 can be attached to the wall surface of the toilet room. In other words, it is possible to set a detection area that covers the entire toilet room even in a relatively large toilet room. Also makes it possible to select a hot wire automatic switch suitable for the type of toilet room.
[0037]
(Second embodiment)
In the present embodiment, the child device 2 including the motion sensor 12 is mounted on the ceiling, and the parent device 3 having other components such as switch elements (opening / closing portions 16 and 17) is mounted on a wall surface. . The parent device 3 and the child device 2 are connected to a connection terminal S4 of the parent device 3 via a two-wire signal line Ls, and when a person is detected by the child device 2, the lighting load and the ventilation fan are controlled by the parent device 3. It is supposed to. Here, as shown in FIG. 8, the circuit used in the present embodiment omits the brightness sensor 14 from the configuration of the first embodiment shown in FIG. The configuration switch 15 is also omitted. Since this configuration is mainly intended for use in a toilet in a building, the brightness sensor 14 is not required.
[0038]
As shown in FIG. 6, the body 4 of the slave 2 is formed by combining a body 60 having an open upper surface and a cover 70 having an open lower surface. A flange portion 61 having a circular outer shape is formed continuously and integrally at the lower end of the body 60, and four assembly pieces 62 project upward from the upper edge of the body 60. Each of the assembly pieces 62 is formed with an engagement hole 62a into which an assembly claw 71 projecting from the outer surface of the cover 70 is inserted. And are combined.
[0039]
A circular exposure window 63 opens at the center of the body 60. A movable body 80 is mounted on the exposure window 63 so as to partially expose the lower surface of the body 60 and to be rotatable with respect to the body 60. The movable body 80 is formed in a spherical shape by joining a hemispherical rotating frame 81 and a hemispherical lens 82 made of a Fresnel lens, and an annular rotating frame 83 is attached to the rotating frame 81. Have been. A pair of shaft pins 81a are protruded from the outer peripheral surface of the rotating frame 81, and the both shaft pins 81a are inserted into a pair of guide ribs 64 having a U-shaped cross section formed on the periphery of the exposure window 63 of the body 60. ing. The guide rib 64 extends upward from the opening edge of the exposure window 63, so that the shaft pin 81a can move up and down along the direction in which the guide rib 64 extends, and rotate around the shaft pin 81a. With this configuration, the movable body 80 can freely rotate with respect to the body 60, and the lens 82 is exposed from the lower surface of the body 60.
[0040]
An annular protrusion 81b is provided on the upper surface of the rotating frame 81, and the lower end of the support rod 85 contacts the inside of the annular protrusion 81b. The support rod 85 can move up and down with respect to a holding member 86 fixed to the body 60, and is urged downward by a coil spring 87. Both ends of the holding member 86 are fixed to the body 60 by fixing screws 88. Therefore, the movable body 80 is sandwiched between the exposure window 63 and the support rod 85 in a state where the rotating frame 83 is in contact with the opening edge of the exposure window 63. When rotating the movable body 80, the movable body 80 may be pushed up to separate the movable body 80 from the exposure window 63. The support bar 85 has a locking claw 85a projecting upward and a guide pin 85b projecting therefrom. By inserting these into a holding metal member 86, the support rod 85 and the coil spring 87 are held by the holding metal member. 86.
[0041]
The human sensor 12 is mounted on a circuit board 84 housed in the movable body 80 and receives heat rays incident through the lens 82. The lens 82 is formed of a material (high-density polyethylene) through which heat rays are easily transmitted, and has a shape described below.
[0042]
As shown in FIG. 9, the lens 82 includes a lens portion 82 a which is an aggregate of a plurality of lens bodies 88 a to 88 c each formed of a Fresnel lens, and a holding frame disposed along the inner peripheral surface of the rotating frame 83. A locking projection 82c is provided on the upper peripheral surface of the holding frame portion 82b so as to engage with the inner peripheral surface of the rotating frame 83, and the rotating frame 81 extends upward from the holding frame portion 82b. A positioning projection 82d is provided to be engaged with the inner peripheral surface. The lens bodies 88a to 88c are arranged in a triple circle, with four lens bodies 88a in the innermost circle, eight lens bodies 88b in the next largest circle, and an outermost circle. Are formed with twelve lens bodies 88c. The lens bodies 88a to 88c in each circle are formed in the same shape, and therefore, the intersection of the optical axis of each of the lens bodies 88a to 88c and the lens bodies 88a to 88c (hereinafter referred to as the optical axis center). A to C are arranged at a constant pitch in the circumferential direction. That is, the center A of the optical axis of the lens body 88a is at 45 ° intervals, the center B of the optical axis of the lens body 88b is at 22.5 ° intervals, and the center C of the optical axis of the lens body 88c is at 15 ° intervals.
[0043]
The lens bodies 88a to 88c are arranged so that the optical axes intersect at one point, and a pyroelectric infrared sensor 12a as a differential sensor element constituting the human sensor 12 is arranged near the intersection P. Is done. With respect to a straight line connecting the center of the lens 82 and the intersection point P (that is, the center line of the lens 82), a straight line connecting the optical axis centers A to C of the lens bodies 88a to 88c and the intersection point P (that is, each lens element). The angles formed by the optical axes of the bodies 88a to 88c) are set to 8.37 °, 18.2 °, and 34.8 °, respectively, as shown in FIGS. That is, the opening angle between the optical axes of the lens bodies 88a to 88c is smaller on the center side of the lens 82 than on the peripheral side. The outer diameters of the circles on which the lens bodies 88a to 88c are arranged are set to 6.55 mm, 13.46 mm, and 20 mm, respectively, and the thicknesses of the lens bodies 88a to 88c are 0.8 mm and 1. They are set to 1 mm and 1.1 mm.
[0044]
FIG. 10 schematically shows a detection area formed by using the lens 82 configured as described above. FIG. 10A shows the ranges near the maximum sensitivity of the lens bodies 88a to 88c as beam-shaped ranges Ba to Bc. FIG. 10B shows a distribution near the maximum sensitivity of each of the lens bodies 88a to 88c 2 m below the mounting surface of the hot-wire type human sensor. Here, a four-element type (that is, a configuration in which four sensor elements of a pyroelectric infrared sensor are arranged at the apex position of a square in one can) is used as the heat ray sensor 1. Therefore, in FIG. 10B, a region where the sensitivity is almost maximum in the region corresponding to each of the lens bodies 88 a to 88 c in the detection region is represented by four squares. As is clear from the drawing, in the vicinity immediately below the hot-wire type human sensor, the interval between the parts near the maximum sensitivity of each of the lens bodies 88a to 88c is narrower than the peripheral part.
[0045]
Therefore, if a hot-wire type human sensor is disposed above the toilet seat in a toilet, a minute movement of a person sitting on the toilet seat can be detected by the heat rays received through the lens bodies 88a and 88b. The movement of a person entering and exiting the camera can be detected by a heat ray received through the lens body 88c. That is, it is possible to change the magnitude of the movement of the person required for the heat ray sensor 1 to generate an output in each area within the detection area. For example, a velocity of about 0.2 to 0.5 m / s near the toilet seat It is possible to detect a person only by moving with a, and to detect a person at a position distant from the toilet seat unless moving at a speed of about 0.3 to 1 m / s. Note that the configuration of the lens 82 is not limited to that shown in FIG. 9, and the arrangement of the lens bodies can be appropriately set.
[0046]
The flange 61 has a pair of elongated holes 65 through which mounting screws (not shown) used for directly attaching to the ceiling material or connecting to the mounting box are inserted. A mounting groove 66 for mounting the mounting bracket 90 on the flange portion 61 and an insertion hole 67 for rotating a tightening screw 92 provided on the mounting bracket 90 are formed in a different portion from the above. The mounting bracket 90 includes a column-shaped metal body 91 having a cutout 90 a formed on one side surface, a tightening screw 92 inserted into the metal body 91, and screwed to the tightening screw 92 to move vertically along the metal body 91. It comprises a movable sandwiching plate 93. A fixing piece 94 to be fitted into the mounting groove 66 is provided at the lower end of the metal fitting body 91.
[0047]
Therefore, when using the mounting box, the upper surface of the flange portion 61 is brought into contact with the ceiling surface with the upper portion of the body 60 inserted into the mounting hole formed in the ceiling, and the mounting screw inserted into the mounting hole 65 is provided. May be screwed into the embedding box. The same applies to the case of directly attaching to the ceiling material. In a state where the upper surface of the flange portion 61 is in contact with the ceiling surface, a mounting screw (using a wood screw) inserted into the mounting hole 65 is screwed into the ceiling material. It is sufficient to match them. On the other hand, when the mounting bracket 90 is used, the mounting bracket 90 is fixed to the flange portion 61, and the holding plate 93 is inserted into the cutout portion 90 a of the metal fitting body 91. May be inserted, a driver may be inserted through the insertion hole 67, and the tightening screw 92 may be tightened. By this operation, the sandwiching plate 93 moves out of the notch portion 90a so as to approach the flange portion 61, and the ceiling plate is sandwiched between the flange portion 61 and the sandwiching plate 93 to fix the body 4 to the ceiling. it can.
[0048]
The lower surface of the flange portion 61 is covered with a decorative plate 69 having an opening window 68 for exposing the lens 82 of the movable body 80. The decorative plate 69 is formed so as to engage with the peripheral edge of the flange portion 61, and is detachable from the flange portion 61.
[0049]
By the way, two terminals in which the terminal screws 73 are screwed to the terminal plate 72 are exposed on the upper surface of the cover 70. The terminal board 72 is connected via a connection line 78 to a board 89 connected to the circuit board 84 via a connection line 77, and the terminal board 72 is partitioned by a partition wall 74 projecting from the upper surface of the cover 70. I have. The circuit board 89 is fixed to the body 60 using fixing screws 79. Four support ribs 75a and 75b are provided on the upper surface of the cover 70 around the terminals, and a terminal cover 76 is attached to the support ribs 75a and 75b. That is, a shaft hole 75c is formed at the tip of the two support ribs 75a, and a protruding piece 75d is projected from the tip of the other two support ribs 75b. The terminal cover 76 is attached to the cover 70 so as to cover the terminal by inserting the hook pieces 76a formed on both side edges of one end into the shaft hole 75c and locking the other end of the terminal cover 76 with the protruding piece 75d. It has become. The terminal cover 70 has flexibility, and when the locked state by the projection 75d is released, the terminal cover 76 can be rotated around the shaft hole 75c to expose the terminal.
[0050]
When mounting the portable unit 2 having the above-described configuration on the ceiling, when using an embedding box, the upper surface of the flange portion 61 is applied to the ceiling surface with the upper portion of the body 60 inserted into an embedding hole formed in the ceiling. The mounting screw may be brought into contact with the mounting box 65 and screwed into the mounting box. The same applies to the case of directly attaching to the ceiling material. In a state where the upper surface of the flange portion 61 is in contact with the ceiling surface, a mounting screw (using a wood screw) inserted into the mounting hole 65 is screwed into the ceiling material. It is sufficient to match them. On the other hand, when the mounting bracket 90 is used, the mounting bracket 90 is fixed to the flange portion 61, and the holding plate 93 is inserted into the cutout portion 90 a of the metal fitting body 91. May be inserted, a driver may be inserted through the insertion hole 67, and the tightening screw 92 may be tightened. By this operation, the sandwiching plate 93 moves out of the notch portion 90a so as to approach the flange portion 61, and the ceiling plate is sandwiched between the flange portion 61 and the sandwiching plate 93 to fix the body 4 to the ceiling. it can.
[0051]
On the other hand, parent device 3 has the appearance shown in FIG. The parent device 3 has a container 5 that can be attached to a mounting frame 100 of a large-sized continuous wiring device standardized by the JIS standard. That is, as shown in FIG. 7 (d), mounting claws 111 are projected from both sides of the body 5, and the mounting claws 111 are inserted in a state where the front end of the body 5 is inserted into the opening window 101 of the mounting frame 100. By engaging with the holding holes 102 and 103 provided in the mounting frame 100, it is coupled to the mounting frame 100. Further, the body 5 has a size corresponding to six wiring units having a unit size (a so-called one module size) (three in the vertical direction and two in the horizontal direction in FIG. 7A). It is formed to have a double module size (that is, it is called a double module size in a sense that two vertical modules correspond to one row and two rows are formed). In the mounting frame 100, the holding hole 103 on the right side of FIG. 7A is formed in a gap between a side frame 104 surrounding the opening window 101 and a flexible frame 105 that is flexible in the left-right direction with respect to the side frame 104. When the flexible frame 105 is bent by inserting a flathead screwdriver or the like into this gap, the engagement state between the mounting claw 111 and the holding hole 103 is released, and the body 5 can be removed from the mounting frame 100. I can do it.
[0052]
Elongated mounting holes 106 are formed at both upper and lower ends of the mounting frame 100, and hook holes 107 and screw holes 108 are formed near the mounting frame 106. The mounting hole 106 is a hole through which a mounting screw is inserted when directly attached to a wall surface or mounted on an embedding box, and a hooking hole 107 is provided for hooking one end of a clamp. The clamp has one end pivotally supported by the mounting frame 100, and clamps a wall material between the other end and the mounting frame 100. A tightening screw inserted into the mounting hole 106 is screwed to the clamp. Thus, the distance between the other end of the clamp and the mounting frame 100 can be changed. When a decorative plate (not shown) that covers the front side of the mounting frame 100 is attached with screws, the screws are screwed into the screw holes 108.
[0053]
The operation units 18b and 18c of the mode changeover switch 18 are exposed on the front surface of the body 5 of the parent device 3. However, the mode changeover switch 18 is configured using three pushbutton switches, and an operation unit 18b for selecting an automatic mode and an operation unit 18c for selecting an off mode are vertically arranged on the left half on the front surface of the housing 5. Are arranged side by side. A door 112 is provided on the right half of the front surface of the container 5, and when the door 112 is opened, an operation unit for selecting the ON mode is exposed. In addition, the operation unit of the lighting holding time setting unit 13 can be exposed by opening the door 112.
[0054]
Two sets of threaded terminals 113 for connecting the slaves 2 via the signal lines Ls (see FIG. 8) are provided on the back surface of the housing 5, so that the signal lines Ls can be sent and wired. ing. Further, a power supply terminal S1, an output terminal S2 for connecting a lighting load, a connection terminal S3 for connecting a ventilation fan, and a connection terminal S4 for connecting a signal line Ls to the slave unit 2 are also provided on the back side of the body 5. Each of the power supply terminal S1, the output terminals S2, S3, and the connection terminal S4 has a quick connection terminal structure for locking and connecting an electric wire using a locking spring. That is, an electric wire insertion hole 114 for introducing an electric wire and a button operation hole 115 for operating a release button are formed on the back surface of the housing 5. Since the quick connection terminal structure has been described in the first embodiment, the description is omitted here. When a terminal having a quick connection terminal structure is used, the exposed dimension of the core wire of the electric wire affects the strength of the locking connection. 116 are formed. If the end of the electric wire is applied to the gauge 116, the exposed amount of the core wire of the electric wire can be confirmed.
[0055]
As described above, the parent device 3 containing the switch elements (opening / closing portions 16 and 17) is attached to the wall surface of the toilet room, and the child device 2 containing the human sensor 12 is attached to the ceiling surface of the toilet room. By providing the mode changeover switch 18 and the lighting holding time setting unit 13 on the main unit 3 mounted on the wall surface, the user can operate not only the automatic mode but also the lighting load and the ventilation fan, and the usability is improved. Is improved. In addition, since the operation unit in the ON mode is hidden by the door 112, the possibility of forgetting to turn off the lighting load or the ventilation fan is reduced, and the effect of suppressing wasteful power consumption due to forgetting to turn off is maintained. Can be.
[0056]
【The invention's effect】
The invention of claim 1 isEquipped with a human sensor that detects the presence or absence of a person by detecting a heat ray radiated from the human body and has a differential type sensor element that generates an output according to the time change of the incident heat dose, attached to the ceiling of the toilet room And a master unit connected to the slave unit via a signal line and attached to the wall of the toilet room. The master unit detects entry and exit of a person into the toilet room by an output of a human sensor. A control means for outputting a lighting control signal for controlling a lighting load and a ventilation fan control signal for controlling a ventilation fan in accordance with the entry and exit of a person, and first and second opening / closing controls respectively by the lighting control signal and the ventilation fan control signal. A switch element and an operation unit for operating at least one of the control state of the lighting load and the ventilation fan are provided, and the slave unit is disposed in front of the sensor element and is provided for each region in the detection area. A lens composed of an aggregate of a number of lens bodies for converging a line to the sensor element, and the opening angle between the optical axes of each pair of adjacent lens bodies is smaller in the partial area of the lens than in the remaining area. It is set to be small, so that the child device equipped with a human sensor and the parent device that controls the lighting load and the ventilation fan are connected via signal lines, and the child device is attached to the ceiling and the parent device is attached to the wall. Therefore, it is possible to detect the presence or absence of a person over a wide area in the toilet room by the child unit attached to the ceiling, and to provide an operation unit for controlling the lighting load and the control state of the ventilation fan on the parent unit attached to the wall Thereby, the operation unit can be easily operated. Furthermore, in a region where the opening angle between the optical axes of the lens bodies is small, even if the person moves slightly, the heat dose incident on the sensor element changes, and the presence of the person can be detected. In addition, since the heat dose changes when the person moves relatively large in other parts, the change in the heat dose can be made the same even if the size of the motion of the person is different. As a result, the output from the sensor element can be easily distinguished from the noise, and the number of lens bodies does not increase more than necessary, and the lens bodies can be provided at a relatively low cost.
[0060]
Claim 2The invention ofClaim 1In the invention, the lens is formed in a hemispherical shape surrounding the light receiving surface of the sensor element, and the opening angle between the optical axes of each pair of adjacent lens bodies is in front of the light receiving surface of the sensor element. In the vicinity area, it is set smaller than the other area near the periphery of the lens, and if it is placed above the toilet seat in the toilet room, relatively large movement of people entering and leaving the toilet room will be detected It is possible to detect a slight movement of a person sitting on the toilet seat, and to prevent the lighting load from being inadvertently turned off during use of the toilet room.
[0061]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a child device provided with a human sensor for detecting the presence or absence of a person by detecting a heat ray radiated from a human body, which is attached to a ceiling of a toilet room, and connected to the child device via a signal line. A lighting device that detects the entry and exit of a person into and out of the toilet room based on the output of a human sensor, and controls the lighting load according to the entry and exit of the person. Control means for outputting a signal and a ventilation fan control signal for controlling the ventilation fan, first and second switch elements which are respectively opened and closed by the lighting control signal and the ventilation fan control signal, and control of at least one of the lighting load and the ventilation fan An operation unit for operating a state is provided, wherein the first switch element comprises a semiconductor switch element inserted in a power supply path to an incandescent lamp as an illumination load; At the start of lighting, the first switch element is controlled so as to gradually increase the light output with the passage of time, and a slave unit provided with a human sensor and a master unit controlling an illumination load and a ventilation fan are connected via a signal line. The child unit is attached to the ceiling and the parent unit is attached to the wall, so that the child unit attached to the ceiling can detect the presence or absence of a person over a wide area in the toilet room, and also attach it to the wall By providing the parent device with an operation unit for operating the lighting load and the control state of the ventilation fan, the operation unit can be easily operated. In addition, since the incandescent lamp is used, the light output rises faster than the fluorescent lamp, and the light output is controlled so as to gradually increase with the passage of time. Thus, the stress applied to the incandescent lamp and the first switch element can be reduced. As a result, the life of the incandescent lamp and its components is prolonged..
[0063]
The invention according to claim 4 is a human sensor that detects the presence or absence of a person by detecting a heat ray radiated from a human body, and detects the entry and exit of a person into and out of a toilet room by using the output of the human sensor. Control means for outputting a lighting control signal for controlling a lighting load and a ventilation fan control signal for controlling a ventilation fan in accordance with entry and exit, and first and second switch elements which are respectively opened and closed by the lighting control signal and the ventilation fan control signal And inside the body attached to the wall of the toilet room,The first switch element comprises a semiconductor switch element inserted in a power supply path to an incandescent lamp as an illumination load., SystemControl means for controlling the first switch element so as to gradually increase the light output with time at the start of lighting of the lighting load;It is possible to provide a hot wire automatic switch suitable for a toilet room having a shape that makes it easier to detect entry and exit of a person when the device is mounted on a wall surface than when a body is mounted on a ceiling surface. Also,Since the incandescent lamp is used, the rise of the light output is faster than that of the fluorescent lamp, and the light output is controlled so as to gradually increase with the passage of time. Stress applied to the incandescent lamp and the first switch element can be reduced. As a result, the life of the incandescent lamp and the components is prolonged.
[0064]
The invention according to claim 5 is a human sensor that detects the presence or absence of a person by detecting a heat ray radiated from a human body, and detects the entry and exit of a person into and out of a toilet room by the output of the human sensor, and Control means for outputting a lighting control signal for controlling a lighting load and a ventilation fan control signal for controlling a ventilation fan in accordance with entry and exit, and first and second switch elements which are respectively opened and closed by the lighting control signal and the ventilation fan control signal And inside the body attached to the wall of the toilet room,A semiconductor switch in which a first switch element is inserted in a power supply path to an incandescent lamp as an illumination loadelementConsists of, SystemThe control means outputs a lighting control signal for turning on a lighting load during a period until a state where no person is detected reaches a specified lighting holding time after a person enters the toilet room by the human sensor and is turned on. Controlling the first switch element to have a dimming period for notifying the turning off of the lighting load before the expiration of the holding time,It is possible to provide a hot wire automatic switch suitable for a toilet room having a shape that makes it easier to detect entry and exit of a person when the device is mounted on a wall surface than when a body is mounted on a ceiling surface. In addition, the rise of the light output is faster than that of the fluorescent lamp because the incandescent lamp is used.Since the turning off is notified by dimming the lighting load before the expiration of the lighting holding time, a user who wants to continue the lighting state of the lighting load can extend the lighting state of the lighting load by moving. That is, it is possible to prevent the lighting load from being unexpectedly turned off after the lighting holding time elapses without the user noticing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of the same.
FIG. 3 is an operation explanatory diagram of the above.
FIG. 4 is an operation explanatory diagram of the above.
FIG. 5 is an operation explanatory view of the above.
FIG. 6 is an exploded perspective view showing a slave according to a second embodiment of the present invention.
7A and 7B show the parent device in the above, wherein FIG. 7A is a front view, FIG. 7B is a side view, FIG. 7C is a bottom view, and FIG. 7D is a rear view with a mounting frame removed.
FIG. 8 is a block diagram of the above.
9 (a) is a plan view, FIG. 9 (b) is a cross-sectional view passing through the center of the lens body A, FIG. 9 (c) is a cross-sectional view passing through the center of the lens body B, FIG. () Is a cross-sectional view passing through the center of the lens body C.
FIG. 10 is an operation explanatory diagram when the lens shown in FIG. 9 is used.
[Explanation of symbols]
1 body
2 child
3 parent device
4,5 body
10 microcomputer
10a timer
12 Human sensor
12a Pyroelectric infrared sensor
16, 17 opening and closing part
18b, 18c Operation unit
32 mounting claw
41, 42 circuit board
82 lenses
88a-88c Lens body
100 mounting frame

Claims

Equipped with a human sensor that detects the presence or absence of a person by detecting a heat ray radiated from the human body and has a differential type sensor element that generates an output according to the time change of the incident heat dose, attached to the ceiling of the toilet room And a master unit connected to the slave unit via a signal line and attached to the wall of the toilet room. The master unit detects entry and exit of a person into the toilet room by an output of a human sensor. A control means for outputting a lighting control signal for controlling a lighting load and a ventilation fan control signal for controlling a ventilation fan in accordance with the entry and exit of a person, and first and second opening / closing controls respectively by the lighting control signal and the ventilation fan control signal. A switch element and an operation unit for operating at least one of the control state of the lighting load and the ventilation fan are provided, and the slave unit is disposed in front of the sensor element and provided for each region in the detection area. A lens composed of an aggregate of a number of lens bodies for converging a line to the sensor element, and the opening angle between the optical axes of each pair of adjacent lens bodies is smaller in the partial area of the lens than in the remaining area. toilet hot-wire automatic switch characterized that you have been reduced set.

The lens is formed in a hemispherical shape surrounding the light receiving surface of the sensor element, and the opening angle between the optical axes of each pair of adjacent lens bodies is in a region near the center of the lens in front of the light receiving surface of the sensor element. 2. The hot-wire automatic switch for a toilet according to claim 1, wherein the switch is set smaller than other areas near the periphery of the lens .

A child unit equipped with a human sensor that detects the presence or absence of a person by detecting heat rays radiated from the human body and attached to the ceiling of the toilet room, and connected to the child unit via a signal line and attached to the wall surface of the toilet room A parent device, wherein the parent device detects the entry and exit of a person into and from the toilet room by the output of the human sensor, and controls a lighting control signal for controlling a lighting load according to the entry and exit of the person and a ventilation fan for controlling a ventilation fan. A control unit that outputs a control signal, first and second switch elements that are respectively opened and closed by a lighting control signal and a ventilation fan control signal, and an operation unit that operates at least one of a lighting load and a ventilation fan. is provided, the first switching element comprises a semiconductor switching element inserted into the feed path to the incandescent lamp is a lighting load, the control means, the time at the start of lighting of the lighting load First toilet hot wire automatic switch characterized that you control the switch element so as to gradually increase the light output with the excessive.

A human sensor that detects the presence or absence of a person by detecting heat rays radiated from the human body, and detects the entry and exit of a person into and out of a toilet room based on the output of the human sensor, and a lighting load according to the entry and exit of a person. Controlling means for outputting a lighting control signal for controlling the ventilation fan and a ventilation fan control signal for controlling the ventilation fan; and first and second switch elements which are respectively opened and closed by the lighting control signal and the ventilation fan control signal, respectively, The first switch element comprises a semiconductor switch element inserted into a power supply path to an incandescent lamp as an illumination load, and the control means controls the light with time when the illumination load starts to be turned on. A hot wire toilet automatic switch for a toilet , wherein the first switch element is controlled to gradually increase the output .

A human sensor that detects the presence or absence of a person by detecting heat rays radiated from the human body, and detects the entry and exit of a person into and out of a toilet room based on the output of the human sensor, and a lighting load according to the entry and exit of a person. Controlling means for outputting a lighting control signal for controlling the ventilation fan and a ventilation fan control signal for controlling the ventilation fan; and first and second switch elements which are respectively opened and closed by the lighting control signal and the ventilation fan control signal, respectively, The first switch element comprises a semiconductor switch inserted into a power supply path to an incandescent lamp as an illumination load, and the control means detects the entry of a person into the toilet room by a human sensor. After that, the lighting control signal for lighting the lighting load is output during the period until the state where no person is detected reaches the specified lighting holding time, and before the lighting holding time expires. Toilet hot-wire automatic switch characterized that you control the first switching element so as to have a dimming period of notice off a light load.