JP4068820B2

JP4068820B2 - 着座検出装置

Info

Publication number: JP4068820B2
Application number: JP2001153286A
Authority: JP
Inventors: 文月田中; 良祐林; 隆志小野; 庄吉藤井; 秀和森
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 2001-05-23
Filing date: 2001-05-23
Publication date: 2008-03-26
Anticipated expiration: 2021-05-23
Also published as: JP2002350556A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、適温の洗浄水を噴出させて人体局部を衛生的に洗浄する衛生洗浄装置において、使用者の便座への着座・非着座を検出するための着座検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、適温に加熱された洗浄水を噴出させて人体局部を衛生的に洗浄するようにした衛生洗浄装置には、使用者が便座に着座していないとき（例えば、清掃時等）に操作手段が操作されることにより、洗浄水が誤って噴出するのを防ぐために、使用者の便座への着座・非着座を検出する着座検出装置等の人体検出手段が具備されている。
【０００３】
衛生洗浄装置に具備される着座検出装置として、例えば、特開平１０−２７３９２５号公報に開示されているものがある。前記公報に開示されている着座検出装置（着座センサ）は、発光素子を発光区画に、受光素子を受光区画にそれぞれ収納したセンサケースと、前記センサケースの前面を便座上の使用者に向けて、斜上向き、かつ、斜内向きに所定角度傾けた状態で衛生洗浄装置の制御部のフレーム上面に取付けるためにセンサケースに突設した一対の固定用部材とを備えて構成されている。
【０００４】
そして、前記センサケースに突設した一対の固定用部材のうちの一方を、制御部のフレーム上面に立設した支壁に嵌着するとともに、他方を前記フレーム上面の前記支壁と所定の間隔を設けた位置に立設した小支柱に螺着することにより、前記センサケースは、その発光区画の前面に突設した導光筒の筒端面を、前記制御部のフレームを収納したカバー体の頂面に設けたフィルターの下面に近接させた状態で、前記制御部のフレームに取付けられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、前記構成の着座検出装置においては、センサケースとフィルターとが別個に形成されている関係上、前記センサケースを制御部のフレーム上面に取付けた状態で、該センサケース前面に突設した導光筒の筒端面とフィルター下面とを完全に密着させることは難しく、このため、前記導光筒の筒端面に、該筒端面とフィルター下面との間に生じる隙間を圧接した状態で塞ぐ弾性材料からなる遮光部材を突設するようにしている。しかし、前記遮光部材と導光筒とは材質が異なるため一体的に形成することが難しく、遮光部材は着座検出装置１個１個に対して人手により取付けなければならなかったので、前記遮光部材の取付作業には手間と時間がかかり非常に面倒であった。
【０００６】
また、センサケースを制御部のフレーム上面に取付けた時に、寸法誤差等によって前記センサケースにガタツキや傾斜角度の誤差等が生じていると、センサケースの発光区画（発光素子）から使用者に向けて投射される投射光が、あらかじめ設定した投射ポイントに向けて正確に投射されない（即ち、投射ポイントから外れる）ことがあり、この結果、着座検出装置による使用者の検出に支障をきたすおそれがあった。
【０００７】
本発明は、遮光部材を取付けるための作業が不要で、しかも、発光素子から予め設定した投射ポイントに向けて正確に投射光を投射することが可能な着座検出装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するために、発光部及び受光部を備えたセンサ本体を収納するセンサケースと一体成形され、ケーシング等の部材に開口した窓孔に嵌着される光透過率の低い樹脂で成形されたフィルターを備え、前記フィルターに、光透過率の高い樹脂で成形されて、センサ本体の発光部から投射される投射光及び受光部に入光する反射光が個別に透過する２個の透過窓を設け、反射光が透過する透過窓は、予め設定した範囲で反射した反射光のみが当該透過窓を透過し、設定した範囲外からの反射光の入光を制限する形状に形成したことを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の着座検出装置において、前記フィルターの内周面には、前記第１の透過窓と前記第２の透過窓との間において、遮光壁をセンサケースの内部方向に向けて一体的に突設したことを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の着座検出装置において、前記投射光が透過する透過窓は、投射光の指向角度を絞り込む略円形状に形成したことを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１または２記載の着座検出装置において、前記反射光が透過する透過窓は、予め設定した範囲で反射した反射光のみが透過可能な横長孔形状に形成したことを特徴とする。
【００１６】
本発明は、センサ本体を収納するセンサケースと、ケーシング等の部材に開口した窓孔に嵌着されるフィルターとを一体成形し、前記フィルターのセンサ本体の発光部及び受光部と対応する位置に、前記発光部から投射される投射光及び受光部に入光する反射光が個別に透過する透過窓を所定形状で設けるようにしたので、導光筒や遮光部材等を必要とすることなく、良好に使用者を検出することが可能となる。また、フィルターの窓孔と対向する側の端面に、該フィルターを窓孔に対して位置決めするための位置決め部材を設けるようにしたので、前記フィルターは常にガタツキなく位置決めされた状態で窓孔に取付けられる結果、前記フィルターと一体成形したセンサケース内に収納されるセンサ本体の発光部から、予め設定した投射ポイントに向けて正確に投射光を投射することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１ないし図１３を参照しながら説明する。図１は本発明の着座検出装置を具備した衛生洗浄装置を示す斜視図であり、前記衛生洗浄装置Ａは、局部洗浄用のノズル装置，洗浄水の加熱供給系等の機能部及びその制御部（いずれも図示せず）を収納したケーシング１と、前記ケーシング１に開閉可能に取付けた便座２及び便蓋３を具備して構成されている。
【００１８】
４は前記ケーシング１の側部から前方に向けて延出形成した袖部１ａの便座２と対応する面に配設した本発明の着座検出装置であり、以下、図２ないし図９を参照しながら、その詳細な構造について説明する。
【００１９】
前記着座検出装置４は、光電式センサからなるセンサ本体５（図８，９参照）と、前記センサ本体５を着脱可能に収納する中空箱状のセンサケース６と、前記センサケース６と一体成形され、ケーシング１の袖部１ａに開口した窓孔１ｂ（図１０参照）に嵌着されるフィルター７とによって大略構成される。
【００２０】
センサ本体５は、図９で示すように、赤外線を投射する発光部（例えば、赤外線ＬＥＤ）５ａと、前記発光部５ａから投射された赤外線を受光する受光部（例えば、ＰＳＤ：ＰｏｓｉｔｉｏｎＳｅｎｓｉｔｉｖｅＤｅｖｉｃｅ）５ｂと、前記発光部５ａ及び受光部５ｂと制御部（図示せず）とを接続するコネクタ５ｃと、前記発光部５ａ，受光部５ｂ及びコネクタ５ｃを実装した回路基板５ｄと、前記回路基板５ｄを収納するハウジング５ｅとを具備して構成されている。
【００２１】
前記ハウジング５ｅの前面側（図９の上側）には、前記発光部５ａ及び受光部５ｂと対応して、図示しない発光側レンズ及び受光側レンズが配設されており、また、前記ハウジング５ｅ後端側（図９の下側）の開口部には、前記回路基板５ｄがケーシング１内で発生する湿気等を含んだ空気や、ケーシング１内に浸入する水，洗剤等（以下、水滴等という）と接触するのを防ぐための蓋体５ｆが、着脱可能に取付けられ、前記開口部を閉鎖している。
【００２２】
なお、ハウジング５ｅの長さ方向（図９の左右方向）両側面の所定位置には、前記ハウジング５ｅをセンサケース６に係止するための一対の係止爪５ｇが突設されている。
【００２３】
センサケース６は、図８，９で示すように、内部にセンサ本体５を収納することができるように中空箱状となし、前記センサ本体５の発光部５ａから投射される赤外線が斜上向きとなるように、前面側（図８の左側）を所定角度で上向きに傾斜させるとともに、長さ方向（図９の左右方向）の一方端（図９の左側）が他方端（図９の右側）よりも若干上向きとなるように所定角度傾斜させた状態で形成されている。
【００２４】
また、前記センサケース６の前面側の端部（図８の左側）には、図８で示すように、断面形状をく字形となした（即ち、表面を所定寸法で内側方向に凹設した）フィルター７が一体成形されている。前記センサケース６及びフィルター７は、光透過率の低い（光を透過させにくい）樹脂によって一体成形されており、前記フィルター７のセンサ本体５の発光部５ａ及び受光部５ｂと対応する位置には、図８，９で示すように、前記フィルター７とは材質の異なる光透過率の高い（光を透過させやすい）樹脂によって、透過窓７ａ，７ｂが形成されている。
【００２５】
前記フィルター７の発光部５ａと対応する位置に形成した透過窓７ａは、図４で示すように、前記発光部５ａから投射される投射光の指向角度を絞り込むことができるように、略円形状に形成されている。また、前記フィルター７の受光部５ｂと対応する位置に形成した透過窓７ｂは、図４で示すように、予め設定した範囲で反射した反射光のみを透過させて、受光部５ｂに入光させることができるように、横長な長孔状に形成されている。
【００２６】
なお、図９で示す７ｃは前記フィルター７内周面の透過窓７ａと透過窓７ｂとの間において、センサケース６の内部方向（図９の下側）に向けて突設した遮光壁で、前記遮光壁７ｃは、センサケース６及びフィルター７と同様、透過率の低い（光を透過しにくい）樹脂によって前記フィルター７と一体に成形されており、センサケース６内に収納した状態のセンサ本体５の発光部５ａから投射される投射光が、受光部５ｂ側に短絡的に回り込むのを阻止している。
【００２７】
図２，６において、６ａはセンサケース６のフィルター７と連接する上面側に、その長さ方向に沿って所定の幅寸法で凹設した凹溝部であり、ケーシング１内に外部から浸入したり、ケーシング１内において結露等により生じた水滴等が、前記センサケース６に付着した場合に、前記水滴等を所定方向（図２の下側）に排除する（流下させる）ためのものである。
【００２８】
また、前記凹溝部６ａの長さ方向の一方端側（図２の上側）には、前記水滴等が凹溝部６ａの所定方向以外に流れるのを阻止するとともに、センサケース６を窓孔１ｂ（図１０参照）に挿入する際にガイドの役割を果たす案内壁６ｂが形成されている。
【００２９】
なお、前記凹溝部６ａを利用して排除された水滴等は、センサケース６側面を伝ってケーシング１の底面に滴下するが、着座検出装置４周辺のケーシング１底面には電装品（電気部品）が配置されていないため、前記ケーシング１底面に滴下した水滴等によって、制御部等の電装品が何等悪影響を受けることはない。また、ケーシング１内に浸入する水滴等は、量的には少量であるため、ケーシング１底面に滴下した後は、ケーシング１内で発生する熱等により、時間の経過とともに消滅する。
【００３０】
図３，５において、６ｃはセンサケース６内に収納されるセンサ本体５のコネクタ５ｃ内に、前記センサケース６の外周面を伝って流下する水滴等が浸入するのを阻止するための防滴壁であり、前記センサケース６下面側のコネクタ５ｃと対応する位置に、該コネクタ５ｃを囲繞するようにして、所定の高さ寸法で形成されている。なお、前記防滴壁６ｃの高さ寸法は、表面張力によって水滴等がコネクタ５ｃ内に浸入しない高さ寸法とする。
【００３１】
図５〜７及び図９において、６ｄはセンサケース６の長さ方向（図５，９の左右方向）両側面に、基端部をセンサケース６と一体となし、かつ、先端側を自由端となして形成した係止部材であり、前記センサケース６を図１０に示す窓孔１ｂに挿入した後、前記係止部材６ｄの先端側を窓孔１ｂの側縁に当接させることにより、センサケース６を窓孔１ｂに対して抜脱不能に固定する。
【００３２】
また、前記係止部材６ｄの基端側下部には、図６，７で示すように、センサケース６内に収納されるセンサ本体５のハウジング５ｅの長さ方向両側面に突設した係止爪５ｇ（図９参照）が係合する係合孔６ｅが穿設されており、前記係合孔６ｅに係止爪５ｇを係合することにより、センサ本体５はセンサケース６に係脱自在に取付けられる。
【００３３】
図２，３，６，７において、６ｆは窓孔１ｂ（図１０参照）の内周縁と当接することにより、フィルター７を前記窓孔１ｂに対してガタツキなく位置決めするための板状の係止リブであり、前記フィルター７の窓孔１ｂと対向する側の端面に、センサケース６に跨がらせた状態で、該センサケース６の上，下両面においては長さ方向に沿って２ヶ所に、左，右両側面においては高さ方向に沿って２ヶ所に、それぞれ所定の間隔を設けて形成されている。
【００３４】
次に、図１０〜１３を参照しながら、前記のように構成した着座検出装置４を、ケーシング１の袖部１ａに開口した窓孔１ｂに取付ける場合について説明する。はじめに、着座検出装置４を図１０に矢印で示す方向から窓孔１ｂに挿入する。このとき、前記着座検出装置４を構成するセンサケース６の上面には、該センサケース６に付着した水滴等を所定方向に排除するための凹溝部６ａが凹設されているものの、前記凹溝部６ａの長さ方向の一方端側（図１０の左側）には案内壁６ｂが形成されているため、前記案内壁６ｂをガイドとして利用することにより、着座検出装置４は窓孔１ｂに円滑・良好に挿入することができる。
【００３５】
また、センサケース６の長さ方向両側面に形成した係止部材６ｄ（図１０では一方のみ図示）は、前記センサケース６の窓孔１ｂへの挿入時には、前記窓孔１ｂの前記係止部材６ｄと対応する位置に設けた切欠部１ｃ（図１０参照）を通過することにより、互いに相対する方向に弾性変形するため、着座検出装置４の窓孔１ｂへの挿入に支障をきたすことはない。
【００３６】
そして、図１１〜１３で示すように、着座検出装置４を窓孔１ｂに、フィルター７の外周縁が窓孔１ｂ周縁の段部１ｄと当接するまで挿入すると、前記フィルター７の窓孔１ｂと対向する側の端面に設けた係止リブ６ｆが、図１２，１３で示すように、窓孔１ｂの内周縁と当接するので、前記フィルター７は窓孔１ｂに対してガタツキなく位置決めされる。
【００３７】
また、センサケース６の長さ方向両側面に形成した係止部材６ｄは、互いに相対する方向に弾性変形した状態から元の状態に復帰して、図１３で示すように、窓孔１ｂに設けた切欠部１ｃの側縁に当接するので、前記センサケース６は窓孔１ｂに特別な締付部材を用いることなく、抜脱不能な状態で取付けられる。
【００３８】
前記のように、本発明の着座検出装置４は、ケーシング１の袖部１ａに開口した窓孔１ｂにセンサケース６を挿入するとともに、前記センサケース６と一体成形したフィルター７の前記窓孔１ｂと対向する側の端面に形成した係止リブ６ｆを、窓孔１ｂの内周縁に当接させることにより、前記窓孔１ｂにガタツキなく位置決めした状態で取付けられるため、前記センサケース６に収納したセンサ本体５の発光部５ａから、予め設定した投射ポイントに向けて正確に投射光を投射することが可能となり、この結果、便座２に着座した使用者を確実に検出することができる。
【００３９】
次に、本発明の着座検出装置４の動作について説明する。センサ本体５の発光部５ａから投射される投射光（赤外線）は、フィルター７の前記発光部５ａと対応する位置に形成した透過窓７ａを透過し、便座２方向に向けて投射される。このとき、前記透過窓７ａは略円形状に形成されているので、発光部５ａからの投射光は、その指向角度を絞り込まれた状態で、便座２方向の略一点に向けて投射されることになる。即ち、センサ本体５固有の指向角度のバラツキ（指向角度の広がり）を抑制することで、使用者以外の物体に投射光が投射されるのを防ぐことができる。
【００４０】
また、フィルター７の内周面には、透過率の低い（光が透過しにくい）樹脂からなる遮光壁７ｃが突設されているので、センサ本体５の発光部５ａから投射された投射光が、受光部５ｂ側に短絡的に回り込むことはない。
【００４１】
つづいて、使用者が便座２に着座している場合には、前記センサ本体５の発光部５ａからフィルター７の透過窓７ａを透過して投射された投射光は、前記使用者の腰部側面付近で遮光されて反射し、フィルター７にセンサ本体５の受光部５ｂと対応する状態で形成した透過窓７ｂを透過して、前記受光部５ｂに入光する。このとき、前記透過窓７ｂは、予め設定された範囲からの反射光（赤外線）のみが透過可能なように、横長な長孔状に形成されているので、設定された範囲以外からの反射光が、センサ本体５の受光部５ｂに入光するのを阻止できる。
【００４２】
そして、前記のように、便座２に着座している使用者で反射した反射光が、フィルター７に形成した透過窓７ｂを透過してセンサ本体５の受光部５ｂに入光すると、前記受光部５ｂから衛生洗浄装置Ａの図示しない制御部に着座検出信号が出力され、使用者の便座２への着座が検出される結果、前記制御部は、衛生洗浄装置Ａの機能部を動作可能な状態（洗浄水を噴出可能な状態）に移行して、局部の洗浄に備える。
【００４３】
前記のように、本発明においては、フィルター７を透過率の低い（光が透過しにくい）樹脂により形成するとともに、前記フィルター７のセンサ本体５の発光部５ａ及び受光部５ｂと対応する位置には、透過率の高い（光が透過しやすい）樹脂によって所定形状の透過窓７ａ（略円形状），７ｂ（横長な長孔状）を形成するようにしたので、センサ本体５の発光部５ａから投射される投射光は、指向角度のバラツキを抑制して、略一点に向けて投射することができるとともに、前記センサ本体５の受光部５ｂへは、予め設定した範囲で反射した反射光のみが入光する（即ち、外乱光等が受光部５ｂに入光しない）ため、便座２に着座した使用者のみを確実に検出できる。
【００４４】
次に、図１４，１５を参照しながら本発明の第２実施例について説明する。なお、第２実施例において、センサ本体５，センサケース６，フィルター７の構造については、第１実施例と同様であるので、その説明を省略する。
【００４５】
図１４，１５で示すように、第２実施例においては、第１実施例の如くフィルター７の窓孔１ｂ（図１５参照）と対向する側の端面に複数の板状の係止リブ６ｆを形成する代わりに、フィルター７の窓孔１ｂと対向する側の端面の対角線上の位置に棒状の係止突起６ｇを突設し、かつ、前記フィルター７が嵌着される窓孔１ｂ外周の段部１ｄには、前記係止突起６ｇと対応する位置において挿通孔１ｅを穿孔するようにした。
【００４６】
なお、前記係止突起６ｇの突設位置は、図１４，１５に示す位置に限定されるものではなく、適宜変更可能であり、また、係止突起６ｇの数を必要に応じて増加させてもよい。この場合、窓孔１ｂ外周の段部１ｄに穿孔した挿通孔１ｅの位置や数も、係止突起６ｇの位置や数の変更に伴って変更することはいうまでもない。
【００４７】
第２実施例の着座検出装置４は、フィルター７の窓孔１ｂと対向する側の端面に突設した棒状の係止突起６ｇを、窓孔１ｂ外周の段部１ｄに穿孔した挿通孔１ｅに挿通することにより、前記窓孔１ｂに対してガタツキなく位置決めされた状態で取付けられるので、前記フィルター７と一体成形したセンサケース６に収納したセンサ本体５の発光部５ａから、予め設定した投射ポイントに向けて正確に投射光（赤外線）を投射することが可能となり、この結果、便座２に着座した使用者を着座検出装置４によって確実に検出することができる。
【００４８】
なお、本発明は、ケーシング１の側部から前方に向けて延出形成した袖部１ａに、着座検出装置４を配設するようにした例について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、ケーシング１の便座２と対応する前壁面側に着座検出装置４を配設する場合等においても適用することができることはいうまでもない。
【００４９】
また、本発明においては、上面に凹溝部６ａを凹設したセンサケース６を使用した例により説明したが、これに限定されるものではなく、上面を平坦状となしたセンサケースを使用した場合等においても適用することができることは勿論である。
【００５０】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように、センサ本体を収納するセンサケースと、ケーシングの袖部に開口した窓孔に嵌着されるフィルターとを一体成形するようにしたので、従来のようにセンサケースとフィルターとの間に隙間が生じることは全くなく、この結果、センサケースに弾性材料からなる遮光部材を取付けるための煩わしい作業を行う必要がないため、大変利便である。
【００５１】
また、前記フィルターには、センサ本体の発光部と対応する位置に、透過率の高い樹脂からなる透過窓を、投射光の指向角度を絞り込む略円形状で設けるようにしたので、前記発光部から投射される投射光は、前記透過窓を透過することにより、センサ本体固有の指向角度のバラツキ（指向角度の広がり）を良好に抑制した状態で、略一点に向けて投射することが可能となり、この結果、使用者以外の物体に投射光が投射されるのを防ぐことができる。従って、従来のように、導光筒を形成する必要がない。
【００５２】
更に、前記フィルターには、センサ本体の受光部と対応する位置に、透過率の高い樹脂からなる透過窓を、予め設定した範囲で反射した反射光のみを透過可能な横長孔形状で設けるようにしたので、予め設定した範囲以外で反射した反射光等（外乱光を含む）がセンサ本体の受光部に入光することはないため、着座検出装置による誤検出を確実に防ぐことができる。
【００５３】
また、前記フィルターは、前記透過窓以外の部分を透過率の低い樹脂によって形成するようにしたので、外乱光等の入光を良好に阻止することができるとともに、前記フィルターの内周面には、前記透過窓の間からセンサケース側に向けて、遮光壁を一体的に突設するようにしたので、前記フィルターと一体成形したセンサケースに収納されるセンサ本体の発光部から投射される投射光が、短絡的に受光部側に回り込むのを確実に阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の着座検出装置を具備した衛生洗浄装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の着座検出装置を示す斜視図である。
【図３】同じく、着座検出装置を下方から見た状態の斜視図である。
【図４】着座検出装置の正面図である。
【図５】着座検出装置の背面図である。
【図６】着座検出装置の左側面図である。
【図７】着座検出装置の右側面図である。
【図８】着座検出装置の縦断側面図である。
【図９】着座検出装置の横断平面図である。
【図１０】着座検出装置を窓孔に取付ける状態を説明するための説明図である。
【図１１】着座検出装置を窓孔に取付けた状態を背面から見た斜視図である。
【図１２】着座検出装置を窓孔に取付けた状態を示す側面図である。
【図１３】着座検出装置を窓孔に取付けた状態を示す平面図である。
【図１４】第２実施例の着座検出装置を示す背面図である。
【図１５】第２実施例の着座検出装置とケーシングとを分解して示す斜視図である。
【符号の説明】
１ケーシング
１ａ袖部
１ｂ窓孔
１ｅ挿通孔
４着座検出装置
５センサ本体
５ａ発光部
５ｂ受光部
６センサケース
６ｆ係止リブ
６ｇ係止突起
７フィルター
７ａ，７ｂ透過窓
７ｃ遮光壁
Ａ衛生洗浄装置

Claims

発光部及び受光部を備えたセンサ本体を収納するセンサケースと一体成形され、ケーシング等の部材に開口した窓孔に嵌着される光透過率の低い樹脂で成形されたフィルターを備え、
前記フィルターに、光透過率の高い樹脂で成形されて、センサ本体の発光部から投射される投射光が透過する第１の透過窓及び受光部に入光する反射光が透過する第２の透過窓を設け、
前記第２の透過窓は、予め設定した範囲で反射した反射光のみが当該第２の透過窓を透過し、設定した範囲外からの反射光の入光を制限する形状に形成したことを特徴とする着座検出装置。
前記フィルターの内周面には、前記第１の透過窓と前記第２の透過窓との間において、遮光壁をセンサケースの内部方向に向けて一体的に突設したことを特徴とする請求項１記載の着座検出装置。
前記第１の透過窓は、投射光の指向角度を絞り込む略円形状に形成したことを特徴とする請求項１または２記載の着座検出装置。
前記第２の透過窓は、横長孔形状に形成したことを特徴とする請求項１または２記載の着座検出装置。