JP5231170B2

JP5231170B2 - 便蓋自動開閉装置の制御装置

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Publication number: JP5231170B2
Application number: JP2008279478A
Authority: JP
Inventors: 柏森蕭
Original assignee: 柏森蕭
Priority date: 2008-10-30
Filing date: 2008-10-30
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2028-10-30
Also published as: JP2010104566A

Description

本発明は一種の便蓋自動開閉装置の制御装置にかかり、特に、フットマット形式の制御装置により、使用者がフットマットを踏む時に、足の開放方向により、便蓋自動開閉装置の動作を制御するものに関する。

現在、一般家庭のトイレの多くは洋式（坐式）便器を一家の男女が共用する。このため男女間で便蓋及び便座を使用後に上げるか或いは下ろすかの争論となる。このほか、使用前に便蓋と便座を上げ下ろしする動作は人によっては面倒或いは不衛生に感じられる。

特許文献１及び２にはスプリング装置を使用して便座を使用者の使用後に自動的に起こす装置が記載されている。特許文献３には別の、スプリング装置を使用して便座を使用者の使用後に自動的に起こすと共に水洗する装置が記載されている。これらの便蓋自動開放装置は便蓋を開ける煩わしさを無くすが、使用者が大便をするか或いは女性が用を足す時には、手を伸ばして腰をまげつつ便座に腰掛け、時には力を入れて便座を押し下げなければならない。このほか、使用後に便蓋を開けて水洗するのも妥当でなく、便器まわりの病原菌や微生物が空気中にまき散らされて壁や物品上に付着し、また便蓋を閉じて水洗したほうが騒音を発生しにくい。

特許文献４には電磁制御素子で便蓋開放動作と水洗動作を駆動する技術が記載されている。特許文献５、６及び７にはモータを利用して段階的に便蓋と便座を開放する装置が記載されている。このような方式は使用者がボタンを押すことで必要な動作を制御するため、使用者は手を伸ばすか或いは腰を曲げてボタンを押して便蓋と便座開放の動作を制御しなければならない。

特許文献８には使用者がペダルを踏むことで便蓋が上がると共に水洗する装置が記載されている。特許文献９及び図１０には使用者が足で踏む動作で便座が上がる装置が記載されている。特許文献１１には使用者が足で踏む動作で水洗と便座の起き上がりがそれぞれ制御される装置が記載されている。特許文献１２には使用者が足で踏む動作でスプリングの弾力が開放されて便座が起こされると共に水洗する装置が記載されている。特許文献１３には機械機構により便蓋と便座がそれぞれ起こされる装置が記載されている。特許文献１４には機械機構により便蓋と便座がそれぞれ起こされると共に水洗する装置が記載されている。特許文献８から特許文献１４に記載の方式は使用者が手を使わないことができるが、足を伸ばしてスイッチを踏むか組合せ動作でスイッチを踏むことで、便蓋と便座を起こす動作を制御する。

台湾実用新案第２２１９１１号台湾実用新案第１６４５１１号台湾実用新案第０９３４５１号台湾特許第４９９５２９号台湾実用新案第２２００８９号台湾実用新案第０４４００４号台湾特許第０２６６８７号台湾実用新案第４５０２６７号台湾実用新案第１４９０６８号台湾実用新案第０３３２２２号台湾実用新案第２１１７０４号台湾実用新案第０３１９３２号台湾実用新案第０１９３０７号台湾実用新案第０１６６４８号

本発明は便蓋自動開閉装置の制御装置をフットマットの形式となし、並びに便器前の使用者が踏めるところに設置する。使用者が両足を該フットマットの上方に移動しその上にとどまる時、該フットマット内の電子回路が使用者が当時便器に対向しているか背向しているかを検出し、並びに信号を送出してそれに接続された便蓋自動開閉装置を制御し対応する動作を行なわせる。これにより、使用者が便器に対向している時、該フットマットは信号を送出して便蓋自動開閉装置を制御して便蓋と便座を起こす。使用者が便器に背向している時、該フットマットは信号を送出して便蓋自動開閉装置を制御して便蓋のみを起こし便座は下ろしたままとする。且つ使用者がフットマットより離れる時、該フットマットはさらに信号を送出して便蓋自動開閉装置を制御し、便蓋或いは便蓋と便座を下ろし並びに水洗する。これにより、使用者は平常の習慣に依り便器に対向するか或いは背向して用を足すことができ、便蓋と便座が自動的に適当な位置に配置される。

上述の目的を達成するため、本発明はフットマット、少なくとも一つの検出モジュール、及び制御モジュールを包含する。該検出モジュールは該フットマット内に設けられ、該制御モジュールは該検出モジュールと該自動開閉便蓋装置にそれぞれ電気的に接続される。該検出モジュールは複数の検出回路を包含し、各検出回路は踏み込み応力を受ける時に、受力点の違いにより対応する電圧信号を出力する。該制御モジュールは制御比較回路を具え、該制御比較回路は前述の複数の検出回路の電圧信号を受け取って、判定した後に信号を便蓋自動開閉装置に送り対応する所定動作、例えば便蓋を起こすか、或いは便蓋と便座を共に起こすか、或いは便蓋を閉じて水洗を行なわせる。

本発明の便蓋自動開閉装置の制御装置はフットマットの形態とされて便器の前に置かれ、使用者が該フットマットを踏む時、該検出モジュールと該制御モジュールが使用者の足の開く方向を検出し、使用者が座ろうとしているか立ったままでいるかを了解し、並びに制御信号を自動開閉便蓋装置に送り、該自動開閉便蓋装置は便蓋のみを起立させて使用者が座れるようにするか、或いは便蓋と便座を起立させて男性が小用を足せるようにする。このほか使用者がフットマットから離れた後、信号を自動開閉便蓋装置に送り、便蓋を閉じさせた後に、便器を水洗させる。

まず、本発明の設計の考え方と原理について説明を行なう。図１に示されるように、使用者が立ったままで小用を足そうとする時、使用者は便器（１）に対向している。一般に人が起立する時、その両足は八字形を呈して爪先が外向きに開き、その足跡（２１）は図中の実線足跡のようになる。使用者が座って用を足そうとする時、使用者は便器（１）に便器に腰掛けるために便器（１）に背向しなければならず、その両足の足跡（２２）は図中の点線足跡のようになる。

図２は本発明の検出原理説明図である。便器（１）の前にフットマット（４）が置かれ、仮にフットマット（４）の左右いずれか一辺をコ形（３）に設け、このコ形（３）を第１検出線（３１）、基準線（３２）及び第２検出線（３３）で構成する。使用者のフットマット（４）を踏む足跡（２１）は第１検出線（３１）と第２検出線（３３）を跨ぐ。一般に人の習慣として両足は爪先が外に開き、使用者が便器に対向する時、第１検出線（３１）の使用者に踏まれた部分から基準線（３２）までの距離は、第２検出線（３３）の使用者に踏まれた部分から基準線（３２）までの距離より大きくなる。反対に、使用者が便器に背向する時、第１検出線（３１）の使用者に踏まれた部分から基準線（３２）までの距離は、第２検出線（３３）の使用者に踏まれた部分から基準線（３２）までの距離より小さくなる。これにより、本発明はこれら二つの距離を検出して使用者が便器に対向して小用を足そうとしているか、或いは便器に背向して坐る準備をしているかを判定する。ただし、実際に回路方式で作動する時には、二つの距離の違いを利用し、出力電圧に違いを発生させて判定を行なう。

図３は本発明の構造ブロック図である。本発明の制御装置は、フットマット（４）、少なくとも一つの検出モジュール（５）、及び制御モジュール（６）で構成される。該検出モジュール（５）はフットマット（４）内に設置され、該制御モジュール（６）は該検出モジュール（５）と該便蓋自動開閉装置（７）にそれぞれ電気的に接続される。該検出モジュール（５）は複数の検出回路を包含し、本実施例では二つの検出回路が設けられ、それぞれ第１検出回路（５１）及び第２検出回路（５２）とされる。各検出回路は踏み込みの応力を受ける時、受力点の違いにより対応する電圧信号を出力する。該制御モジュール（６）は制御比較回路（６１）を具え、該制御比較回路（６１）は前述の複数の検出回路（５１）、（５２）の電圧信号を受け取って、判定した後に信号を便蓋自動開閉装置（７）に送り、便蓋自動開閉装置（７）の便蓋、便座を起こす或いは下ろすタイミングを制御する。

図４は本発明の好ましい実施例表示図である。本実施例中、該フットマット（４）は上部材（４１）と下部材（４２）で構成され、フットマット（４）内部に検出モジュール（５）と制御モジュール（６）が内蔵されている。本実施例中、該検出モジュール（５）は下から上に、下層片（５３）、隔離層片（５４）、及び上層片（５５）からなる３層の軟性片で構成される。該第１検出回路（５１）と該第２検出回路（５２）の関係線路は前述の下層片（５３）と上層片（５５）部分に形成されている。このほか、該検出モジュール（５）は別にスイッチ回路（５６）を具備し、該スイッチ回路（５６）は該検出モジュール（５）の作動と非作動を切り換えるスイッチとされる。該スイッチ回路（５６）の関係線路も下層片（５３）と上層片（５５）部分に形成される。

図５に示されるように、該下層片（５３）は該検出モジュール（５）の最下層に位置し、その上向きの表面に第１検出回路（５１）の下層線路（５１１）、該スイッチ回路（５６）の第１スイッチ回路（５６１）、及び第２検出回路（５２）の下層線路（５２１）がある。該第１検出回路（５１）の下層線路（５１１）と第２検出回路（５２）の下層線路（５２１）の局部線路は比較的高い抵抗値を有する導電材料で構成され、それぞれ抵抗セクション（５１１１）、（５２１１）とされ、該抵抗セクション（５１１１）、（５２１１）は相互に平行な方式で設置される。

図６に示されるように、該隔離層片（５４）は該検出モジュール（５）において中間位置に位置し、絶縁プラスチック片とされ、該隔離層片（５４）に複数の線路接触孔（５４１）、線路接触孔（５４２）、及びスイッチ接触孔（５４３）が開設され、これら線路接触孔（５４１）、線路接触孔（５４２）、及びスイッチ接触孔（５４３）の設置位置は同じでない。

図７に示されるように、該上層片（５５）は検出モジュール（５）の最上層に位置し、その下向きの表面に第１検出回路（５１）の上層線路（５１２）、スイッチ回路（５６）の第２スイッチ線路（５６２）、及び第２検出回路（５２）の上層線路（５２２）が形成されている。該上層線路（５１２）と上層線路（５２２）に複数の接触部品（５１２１）、（５２２１）が形成されている。該第１検出回路（５１）の上層線路（５１２）の接触部品（５１２１）の位置は前述の線路接触孔（５４１）及び該第１検出回路（５１）の下層線路（５１１）の抵抗セクション（５１１１）に対応する。該第２検出回路（５２）の上層線路（５２２）の接触部品（５２２１）の位置は前述の線路接触孔（５４２）及び第２検出回路（５２）の下層線路（５２１）の抵抗セクション（５２１１）に対応する。

該フットマット（４）が踏まれる時、該検出モジュール（５）の上層片（５５）は押圧され、該接触部品（５１２１）が線路接触孔（５４１）を通して抵抗セクション（５１１１）に接触し、これにより第１検出回路（５１）が受点部分のクローズにより通路を形成し電圧信号を送出する。接触部品（５２２１）は線路接触孔（５４２）を通して線路接触孔（５４２）に接触し、これにより第２検出回路（５２）が受点部分のクローズにより通路を形成し電圧信号を送出する。

図３に示されるように、該制御モジュール（６）は制御比較回路（６１）と計時器（６２）を包含する。該制御比較回路（６１）内部には少なくとも一つの比較器（６１１）があり、比較器（６１１）は検出モジュール（５）の第１検出回路（５１）と第２検出回路（５２）からの信号を受け取る。該制御比較回路（６１）内部に別にその他のロジック回路が設けられ、比較器（６１１）の出力する信号を受け取り判定した後に制御信号を便蓋自動開閉装置（７）に送出するか、或いは計時器（６２）の補助を通して、適当な時間後に便蓋自動開閉装置（７）に所定動作を行なわせる。例えば、該制御モジュール（６）は踏む動作の安定を検出するか或いはある遅延時間の後に電圧の検出比較の動作を行ない、使用者が足を落ち着かせてない時のエラー動作を防ぐ。該制御モジュール（６）はまた踏む動作が消失し且つある遅延時間の後、使用者が使用完了したと判定し、信号を送出して便蓋を閉じさせ並びに水洗させる信号を送出する。

図８及び図９は本発明の実施例の回路表示図であり、該検出モジュール（５）及び制御モジュール（６）の部分回路を示す。該第１スイッチ回路（５６１）と第２スイッチ線路（５６２）は検出モジュール（５）のスイッチとして設計され、フットマット（４）が踏まれてスイッチ回路（５６）が導通する時に電源がオンされる。本実施例では該検出モジュール（５）に別に電源ユニット（５７）が設けられ、該電源ユニット（５７）は電池とされ得て、該検出モジュール（５）と該制御モジュール（６）の作動に必要な電力を供給する。しかし、これに限定されるわけではなく、該検出モジュール（５）と制御モジュール（６）の電源は直接便蓋自動開閉装置（７）より提供され得る。

本発明は該抵抗セクション（５１１１）、（５２１１）が可変抵抗として使用され、踏む動作が線路接触させて通路を形成する位置と下層線路（５１１）、（５２１）の抵抗未設置セクションの距離の遠近により回路抵抗の大きさが決定される。図８に示されるように、使用者が便器に対向して小用を足す準備をする時、電流は第１検出回路（５１）（すなわち下層線路（５１１）より抵抗セクション（５１１１）を通り、上層線路（５１２）に至る）の、抵抗値が第２検出回路（５２）（すなわち下層線路（５２１）より抵抗セクション（５２１１）を通り、上層線路（５２２）に至る）より高い通路を流れ、これにより上層線路（５１２）より比較器（６１１）に伝えられる電圧値は上層線路（５２２）より伝えられる電圧値より高くなり、比較後に低電位の信号を出力する。反対に、図９に示されるように、使用者が便器に背向して坐る準備をする時、電流は第１検出回路（５１）の抵抗値が第２検出回路（５２）より低い通路を通り、上層線路（５１２）より比較器（６１１）に伝えられる電圧値は上層線路（５２２）より伝えられる電圧値より低くなり、比較後に高電位の信号を出力する。

図１０に示されるのは、本実施例を実際の便器（１）に応用した表示図である。使用者が便器（１）にたどり着き、本発明のフットマット（４）を踏む時、その足跡（２１）はフットマット（４）内の検出モジュール（５）の複数の検出回路の線路を圧迫し、各線路が圧迫点部分より通路を形成し、並びにスイッチ回路により電源オンされ、該制御モジュール（６）が該検出モジュール（５）の複数の線路の電圧値を比較し、判定後に制御信号を便蓋自動開閉装置（７）に送り便蓋の開閉動作を制御する。このほか、便蓋自動開閉装置（７）内部に電子式水洗制御装置がある時、該制御モジュール（６）は対応する信号をそれに提供する。例えば、使用者が離れる時、制御モジュール（６）が制御信号を便蓋自動開閉装置（７）に送り、便蓋を下ろさせ、並びに制御信号を電子式水洗制御装置に送り水洗動作を制御する。

前述の実施例中、該制御モジュール（６）はフットマット（４）内に設置されるが、これに限定されるわけではなく、該制御モジュール（６）は便蓋自動開閉装置（７）内部に設置可能で、接続線でフットマット（４）内の検出モジュール（５）に電気的に接続されることも可能である。

前述の実施例において、該検出モジュール（５）はフットマット（４）の片側のみに設置されているが、フットマット（４）の両側に実施して対照により誤動作を防止することもできる。或いはフットマット（４）の片側に検出モジュール（５）を設置し、もう一側に一組のスイッチ回路（５６）を設置し、使用者の両足が定位に就き検出動作を起動可能であるとの確認を補助することも可能である。

本発明の設計の考え方と原理についての説明図であり、使用者が便器を使用する時の足跡表示図である。本発明の検出原理説明図である。本発明の構造ブロック図である。本発明の好ましい実施例の分解図である。本発明の検出モジュールの下層片の平面図である。本発明の検出モジュールの隔離層片の平面図である。本発明の検出モジュールの第２層片の平面図である。本発明の回路表示図（一）である。本発明の回路表示図（二）である。本発明の実施例の応用表示図である。

符号の説明

１便器２１足跡２２足跡３コ形
３１第１検出線３２基準線３３第２検出線
４フットマット４１上部材４２下部材
５検出モジュール５１第１検出回路５１１下層線路
５１１１抵抗セクション５１２上層線路５１２１接触部品
５２第２検出回路５２１下層線路５２１１抵抗セクション
５２２上層線路５２２１接触部品５３下層片
５４隔離層片５４１線路接触孔５４２線路接触孔
５４３スイッチ接触孔５５上層片５６スイッチ回路
５６１第１スイッチ回路５６２第２スイッチ線路５７電源ユニット
６制御モジュール６１制御比較回路６１１比較器
６２計時器７便蓋自動開閉装置

Claims

便蓋自動開閉装置の制御装置において、
フットマットと、
少なくとも一つの検出モジュールであって、該フットマット内に設置され、該検出モジュールは複数の検出回路を具え、各該検出回路は踏み込みの応力を受ける時、受力点の違いにより対応する電圧信号を出力する、上記少なくとも一つの検出モジュールと、
制御モジュールであって、該検出モジュールに電気的に接続され、該制御モジュールは制御比較回路を具え、該制御比較回路は前述の複数の検出回路の電圧信号を受け取って判定処理後に該便蓋自動開閉装置に制御信号を出力し、該便蓋自動開閉装置に所定動作を発生させる、上記制御モジュールと、
を包含し、
該複数の検出回路は平行に設置され、各検出回路が上層線路と該上層線路より抵抗値の高い下層線路を有し、踏み込み応力を受ける時、該上層線路と該下層線路の受力点部分がクローズして通路を形成し電圧信号を出力することを特徴とする、便蓋自動開閉装置の制御装置。
請求項１記載の便蓋自動開閉装置の制御装置において、該制御モジュールが計時器を有し、該計時器が該制御比較回路に接続されたことを特徴とする、便蓋自動開閉装置の制御装置。
請求項１記載の便蓋自動開閉装置の制御装置において、該便蓋自動開閉装置が電子式水洗制御装置を具え、該制御モジュールが制御信号を出力して該電子式水洗制御装置を作動させることを特徴とする、便蓋自動開閉装置の制御装置。
請求項１記載の便蓋自動開閉装置の制御装置において、該検出モジュールがスイッチ回路を具え、該スイッチ回路が該検出モジュールを作動させるか否かをトリガするスイッチとされたことを特徴とする、便蓋自動開閉装置の制御装置。
請求項１記載の便蓋自動開閉装置の制御装置において、該制御モジュールが該フットマット内に設けられたことを特徴とする、便蓋自動開閉装置の制御装置。
請求項１記載の便蓋自動開閉装置の制御装置において、該制御モジュールが該便蓋自動開閉装置内に設けられたことを特徴とする、便蓋自動開閉装置の制御装置。
請求項１記載の便蓋自動開閉装置の制御装置において、該検出モジュールが該検出モジュールと該制御モジュールの作動の電力を提供する電源ユニットを具えたことを特徴とする、便蓋自動開閉装置の制御装置。
請求項１記載の便蓋自動開閉装置の制御装置において、該検出モジュールと該制御モジュールの作動の電力が該便蓋自動開閉装置より提供されることを特徴とする、便蓋自動開閉装置の制御装置。