JP7119432B2 - 着座検知装置 - Google Patents

Description

本発明は、着座検知装置に関し、詳しくは、便座を含む複数の部材を備える便座装置に設置され、第１電極と第２電極との間の電界の変化に基づいて使用者の便座への着座を検知する着座検知装置に関する。

従来、この種の着座検知装置としては、便座を含む複数の部材を備える便座装置に設置されたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この着座検知装置では、第１，第２電極を互いに離間させて便座に配置し、第１，第２電極間に形成される電界の変化に基づいて使用者の便座への着座を検知している。

特開２０１６－０７３４６５号公報

上述の着座検知装置では、第１，第２電極を共に便座に配置しているから、第１電極と第２電極との距離が比較的近くなり、着座の検知範囲が狭くなってしまう。このため、使用者の便座への座り方によっては、着座を検知できない場合がある。こうした便座への座り方には、個人差が大きいことから、使用者の便座への座り方に拘わらず、より安定して着座を検知することが望まれてる。

本発明の着座検知装置は、より安定して使用者の便座への着座を検知することを主目的とする。

本発明の着座検知装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の着座検知装置は、
便座を含む複数の部材を備える便座装置に設置され、第１電極と第２電極との間の電界の変化に基づいて使用者の前記便座への着座を検知する着座検知装置であって、
前記第１電極は、前記便座に配置され、
前記第２電極は、前記便座装置の前記便座とは異なる部材に配置されている、
ことを要旨とする。

この本発明の着座検知装置では、第１電極を、便座に配置し、第２電極を、便座装置の便座とは異なる部材に配置している。第１電極と第２電極との間に電圧を印加すると、第１，第２電極を共に便座に配置した場合に比して電界が広く形成されるから、便座への着座を検知可能な範囲が広くなる。したがって、使用者の座り方に拘わらず、より安定して使用者の便座への着座を検知することができる。

こうした本発明の着座検知装置において、前記便座は、内部に、前記使用者が着座する着座面を加温する便座ヒータと、前記便座ヒータより前記着座面側に設けられた熱伝導部材と、を備え、前記熱伝導部材を、前記第１電極としてもよい。第１，第２電極を便座へ配置すると、便座ヒータを介して第１電極と第２電極とが電気的に結合しないように、一方の電極を迂回するように便座ヒータを配置する必要がある。このため、便座の迂回された部分が便座ヒータで加温されず、便座に温度ムラが発生することがある。便座ヒータより着座面側に設けられた熱伝導部材を第１電極とすることにより、便座ヒータを介した第１電極と第２電極との電気的な結合が抑制される。したがって、便座ヒータの配置の自由度が高くなり、便座に温度ムラが発生することを抑制できる。

また、本発明の着座検知装置において、前記便座装置は、便器の上面後端部に配置され、前方で前記便座を回動自在に支持する本体を備え、前記第２電極は、前記本体内の前面側に配置されていてもよい。こうすれば、より安定して使用者の便座への着座を検知することができる。

本実施形態としての着座センサ２０が取り付けられた便座装置１０の外観の概略を示す概略図である。 着座センサ２０の送信電極２２と受信電極２４との間に発生する電気力線の様子を説明するための説明図である。 着座センサ２０の送信電極２２と受信電極２４との間に発生する電気力線の様子を図２の右方向から観た様子を説明するための説明図である。 変形例の着座センサ１２０が取り付けられた便座装置１０の外観の概略を示す概略図である。 変形例の着座センサ２２０が取り付けられた便座装置１０の外観の概略を示す概略図である。

次に、本発明を実施するための形態について説明する。図１は、本実施形態としての着座センサ２０が取り付けられた便座装置１０の外観の概略を示す概略図である。図２は、着座センサ２０の送信電極２２と受信電極２４との間に発生する電気力線の様子を説明するための説明図である。図３は、着座センサ２０の送信電極２２と受信電極２４との間に発生する電気力線の様子を図２の右方向から観た様子を説明するための説明図である。図２，図３において、一点鎖線は、送信電極２２と受信電極２４との間に発生する電気力線である。なお、本実施形態において、左右方向、前後方向および上下方向は、各図に示した通りとなる。

便座装置１０は、図１に示すように、洋式の便器１に取り付けられており、便座装置本体１２と、便座１４と、便蓋１６と、操作パネル１８と、を備えている。

便座装置本体１２は、図１に示すように、便器１の上面後端部に配置され、前方で便座１４を回動自在に支持している。便座装置本体１２は、図示しないが、給水管（水道配管）に接続された洗浄水流路、止水弁、熱交換ユニット、洗浄の強さを調整する脈動ポンプ、水を噴出するノズルユニットなどを備えており、これらは樹脂製のハウジング内に収容されている。このハウジングは、図示するように、便座１４が閉じている状態で便座１４の着座面より高くなるよう形成されている。熱交換ユニットには、水タンクやヒータ、温度センサが設けられ、給水管からの水をヒータによって温水にする。

便座装置本体１２は、便座装置１０全体を制御する図示しない制御装置を備える。制御装置は、ＣＰＵを中心とするマイクロコンピュータとして構成されており、ＣＰＵの他にＲＯＭやＲＡＭ，入出力ポートなどを備える。制御装置には、使用者により操作される操作パネル１８からの操作信号や使用者の便座１４への着座を検知する後述する着座センサ２０からの検知信号、水タンクの温度センサからの温度信号などの信号が入力されている。制御装置からは、着座センサ２０への駆動信号や後述する便座ヒータ３０への駆動信号などが出力されている。制御装置は、操作パネル１８からの操作信号や着座センサ２０からの検知信号、水タンクの温度センサからの温度信号などに基づいて、着座センサ２０を駆動したり、水タンク内のヒータや脈動ポンプやノズルユニット（いずれも図示せず）を制御する。操作パネル１８には、図示しないが、おしり洗浄を指示するおしり用洗浄スイッチやビデ洗浄を指示するビデ用洗浄スイッチ、洗浄の強さを調整するための洗浄強さ調整スイッチ、洗浄の停止を指示する停止スイッチなどが設けられている。

便座１４は、便座装置本体１２に回動自在に支持されており、図１～図３に示すように、ヒータ線が蛇行状に配置され使用者が着座する着座面を加温する便座ヒータ３０と、便座ヒータ３０より着座面側に設けられ便座ヒータ３０からの熱を核酸させるアルミニウム合金などの熱伝導性および電気伝導性が良好な熱伝導部材３２と、を備えており、これらは樹脂製のハウジング内に収容されている。便座ヒータ３０，熱伝導部材３２は、着座面の一部と重なるように略Ｕ形状に形成されている。

便蓋１６は、図１に示すように、便座装置本体１２に回動自在に支持されている。

こうして構成された便座装置１０では、制御装置に着座センサ２０からの検知信号が入力されると、制御装置は、操作ｐ萎える１８からの信号と着座センサ２０からの検知信号とに基づいてノズルユニットの制御など各種動作を実行する。

着座センサ２０は、相互容量方式のセンサとして構成されており、図１～図３に示すように、送信電極２２と、受信電極２４と、回路基板２６と、を備えている。着座センサ２０は、便座１４内に配置されている熱伝導部材３２を送信電極２２として用いている。

受信電極２４は、図１～図３に示すように、便座装置本体１２内に収容されており、便座装置本体１２の前面近くに配置されている。

回路基板２６は、図１～図３に示すように、便座装置本体１２内に収容されており、送信電極２２，受信電極２４との間に所定の電圧を印加する図示しない電圧供給回路と、送信電極２２，受信電極２４との間の静電容量を検出する図示しない静電容量検出回路と、を搭載している。回路基板２６は、便座装置本体１２内を引き回される配線２８により受信電極２４に接続され、便座装置本体１２内から便座１４内に引き回される配線２９により送信電極２２と接続されている。

こうして構成された着座センサ２０では、制御装置から駆動信号が入力されると、回路基板２６の電圧供給回路から送信電極２２と受信電極２４との間に所定の電圧を印加して、図２，図３に示すように、送信電極２２と受信電極２４との間に電界を形成する（電気力線を発生させる）。その状態で使用者が便座１４に着座すると、送信電極２２と受信電極２４との間に接地された人体（導体）が介在することとなり、人体で送信電極２２と受信電極２４との間に形成されている電界の一部が遮られて（送信電極２２と受信電極２４との間で発生している電気力線の一部が人体へ向かうこととなり）、送信電極２２と受信電極２４との間の静電容量が低下する。着座センサ２０は、この静電容量の低下を静電容量検出回路で使用者の便座１４への着座として検知し、便座装置本体１２の制御装置へ検知信号を出力する。

着座センサ２０では、受信電極２４を便座装置本体１２内に配置し、送信電極２２（熱伝導部材３２）を便座１４内に配置することにより、送信電極，受信電極を共に便座内に配置するタイプの着座センサに比して、送信電極２２，受信電極２４のサイズを大きくすることが可能となる。そのため、図２，図３に示すように、電界を便座１４の上方に広く形成することができる（電気力線を便座１４の上方に広く分布させることができる）。したがって、便座１４への着座の検知範囲が広くなり、使用者の便座１４への座り方に拘わらずより安定して使用者の便座１４への着座を検知することができる。

ところで、送信電極，受信電極を共に便座内に配置するタイプの着座センサでは、便座ヒータを介して送信電極と受信電極とが電気的に結合しないように便座ヒータを配置する必要がある。そのため、一方の電極を迂回してヒータを配置する必要がある。このため、便座の迂回された部分は、便座ヒータで加温されず、便座に温度ムラが発生することがある。着座センサ２０では、受信電極２４を便座装置本体１２内に配置し、送信電極２２（熱伝導部材３２）を便座１４内の便座ヒータ３０より着座面側に配置することにより、便座ヒータ３０を介した送信電極２２と受信電極２４との電気的な結合が抑制され、便座ヒータ３０の配置の自由度が高くなる。これにより、便座１４に温度ムラが発生することを抑制できる。さらに、便座１４内の熱伝導部材３２を送信電極２２として用いるから、便座１４に温度ムラが生じることをより抑制できる。

また、受信電極２４を便座装置本体１２内の前面側に配置するから、使用者の座り方に拘わらず、使用者が便座１４へ着座したときの受信電極２４と使用者との距離が比較的短くなる。これにより、より安定して使用者の便座への着座を検知することができる。

以上説明した本実施形態の便座装置１０の着座センサ２０によれば、受信電極２４を便座装置本体１２に配置し、送信電極２２（熱伝導部材３２）を便座１４に配置することにより、使用者の座り方に拘わらず、より安定して使用者の便座１４への着座を検知することができる。

また、便座ヒータ３０より着座面側に設けられた熱伝導部材３２を送信電極２２とすることにより、便座ヒータ３０を介した送信電極２２と受信電極２４との電気的な結合が抑制され、便座ヒータ３０の配置の自由度が高くなり、便座１４に温度ムラが発生することを抑制できる。

さらに、受信電極２４を便座装置本体１２内の前面側に配置するから、使用者の座り方に拘わらず、より安定して使用者の便座への着座を検知することができる。

実施形態では、受信電極２４を便座装置本体１２内の前面側に配置している。しかしながら、受信電極２４を便座装置本体１２のいかなる位置へ配置してもよく、例えば、便座装置本体１２内の左右の側面側や後面側，便座装置本体１２の上面側などに配置してもよい。

実施形態では、受信電極２４，回路基板２６を便座装置本体１２に配置している。しかしながら、着座センサ２０の受信電極２４，回路基板２６を便座１４とは異なる部材に配置すればよいから、図４の変形例の着座センサ１２０に例示するように、便蓋１６に配置してもよいし、図５の変形例の着座センサ２２０に例示するように、操作パネル１８に配置してもよい。

実施形態では、受信電極２４，回路基板２６を同一の部材である便座装置本体１２に配置している。しかしながら、受信電極２４と回路基板２６とを異なる部材に配置してもよく、例えば、受信電極２４を便座装置本体１２に配置し、回路基板２６を操作パネル１８に配置してもよい。

実施形態では、便座１４内の熱伝導部材３２を着座センサ２０の送信電極２２として用いている。しかしながら、便座ヒータ３０と熱伝導部材３２とを備えていないタイプの便座装置では、便座１４内に送信電極２２を配置すればよい。

実施形態では、受信電極２４を便座装置本体１２に配置し、送信電極２２を便座１４に配置している。しかしながら、受信電極２４を便座１４に配置し、送信電極２２を便座装置本体１２に配置してもよい。

実施形態では、配線２９を便座装置本体１２内から便座１４内に引き回している。便座１４が便座装置本体１２にヒンジを用いて回動自在に支持されている場合においては、配線２９を便座装置本体１２内からヒンジを通して便座１４内へ引き回してもよい。

実施形態では、着座センサ２０の受信電極２４，回路基板２６を便座装置本体１２に配置している。便蓋１６が便座装置本体１２にヒンジを用いて回動自在に支持されていて、図４に例示した変形例の着座センサ１２０のように受信電極１２４，回路基板１２６を便蓋１６に配置する場合においては、配線２９を便蓋１６内からヒンジを通して便座装置本体１２から便座１４内へ引き回してもよい。

実施形態の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施形態では、便座１４が「便座」に相当し、便座装置１０が「便座装置」に相当し、送信電極２２が「第１電極」に相当し、受信電極２４が「第２電極」に相当する。便座ヒータ３０が「便座ヒータ」に相当し、熱伝導部材３２が「熱伝導部材」に相当する。便座装置本体１２が「本体」に相当する。

なお、実施形態の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施形態が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施形態は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、着座検知装置の製造産業などに利用可能である。

１ 便器、１０ 便座装置、１２ 便座装置本体、１４ 便座、１６ 便蓋、１８ 操作パネル、２０，１２０，２２０ 着座センサ、２２ 送信電極（３２ 熱伝導部材）、２４，１２４，２２４ 受信電極、２６，１２６，２２６ 回路基板、２８，２９ 配線、３０ 便座ヒータ。

Claims (3)

1. 便座を含む複数の部材を備える便座装置に設置され、第１電極と第２電極との間の電界の変化に基づいて使用者の前記便座への着座を検知する着座検知装置であって、
   前記第１電極は、前記便座に配置され、
   前記第２電極は、前記便座装置の前記便座とは異なる部材に配置されており、
   前記使用者の前記便座への着座の検知の方式は、前記第１電極と前記第２電極との間の静電容量の低下に基づいて前記使用者の前記便座への着座を検知する相互容量方式である
   着座検知装置。
2. 請求項１記載の着座検知装置であって、
   前記便座は、内部に、前記使用者が着座する着座面を加温する便座ヒータと、前記便座ヒータより前記着座面側に設けられた熱伝導部材と、を備え、
   前記熱伝導部材を、前記第１電極とする、
   着座検知装置。
3. 請求項１または２記載の着座検知装置であって、
   前記便座装置は、便器の上面後端部に配置され、前方で前記便座を回動自在に支持する本体を備え、
   前記第２電極は、前記本体内の前面側に配置されている、
   着座検知装置。
   

Images