JPH0734508A - 着座センサー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 温度に影響されないで人の着座を確実に検知
することを目的とする。 【構成】 便座の裏面に貼付けられた電極板３Ａは単安
定発振器１１と接続され、電極板３Ｂは単安定発振器１
２と接続され、便座に人が着座した場合、電極板３Ａ，
３Ｂを電極とするコンデンサの容量が変化するため、単
安定発振器１１、単安定発振器１２から出力されるパル
ス信号（Ｂ），（Ｃ）のパルス幅が異なったものにな
り、ＮＯＲ論理回路１３から出力される信号（Ｄ）は、
パルス信号（Ｂ），（Ｃ）のパルス幅の差だけ論理
「Ｈ」となる。その信号（Ｄ）は、検波回路１４で検波
整流され、直流増幅器１５で増幅されてスイッチング回
路１６をオンにし、スイッチング回路１６から電圧を出
力させるため、その電圧を検出すれば人が便座に着座し
たことを検知することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、例えば洋式便器の便座に人が着
座したことを検出する着座センサ−に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば洋式便器の便座に人が着座
したことを検出する着座センサ−に関して、図４に示す
ような回路構成のものがある。図４に示すように、合成
樹脂製の便座２１には検出電極板２２，２３が着設され
ており、便座２１を誘電体とするコンデンサが形成され
ている。そして検出電極板２２はハ−トレイ型発振回路
２４に接続されており、便座２１に形成された上記コン
デンサを共振回路の一部として出力端子Ｖ０から所定電
圧の出力信号が出力されている。上記発振状態におい
て、便座２１に人が着座すると、ハ−トレイ型発振回路
２４からの電流が抵抗Ｒ１と便座２１に形成された上記
コンデンサと人とを介してア−スされるため、ハ−トレ
イ型発振回路２４の共振回路の一部を形成するコンデン
サの容量が変化し、その結果、ハ−トレイ型発振回路２
４の出力端子Ｖ０から出力される電圧が変化する。その
電圧変化を検出することにより、人の着座を検知するこ
とができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の着座センサ
−は、ハ−トレイ型発振回路２４に帰環分配用コンデン
サＣ１，Ｃ２が使用されているため、周囲温度によりハ
−トレイ型発振回路２４の出力端子Ｖ０から出力される
電圧が変化することから、着座検出特性が温度により変
化するという問題がある。また、人が便座２１に着座し
た場合のハ−トレイ型発振回路２４の出力電圧と、例え
ば猫が便座２１にタッチした場合のハ−トレイ型発振回
路２４の出力電圧とが余り差がないため、猫が便座２１
にタッチしても人が着座したものとして検出してしまう
という問題がある。更に、人が着座しようとして便座２
１に近づく場合と便座２１から離れる場合とは、便座２
１からの距離が等しくとも出力電圧が一致しないヒステ
リシス特性を有するため、着座検出が正確にできないと
いう問題がある。また、人が便座２１からゆっくり離れ
た場合に着座状態と同様の状態が続くという問題があ
る。

【０００４】そこで本発明では、ハ−トレイ型発振回路
２４のように中枢部にコンデンサを使用するアナログタ
イプではなく、コンデンサを使用しないディジタル回路
で人の着座を確実に検知することにより、前記従来の問
題を解決することを技術的課題とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題解決のための技
術的手段は、着座センサ−を、絶縁体で形成された着座
部に配設された対になった電極板それぞれに電気的に接
続され、人が前記着座部に着座したときの静電容量の変
化により異なったパルス幅のパルス信号を出力する一
方、前記人が着座部に着座していないときには同一パル
ス幅のパルス信号を出力する第１の単安定発振器及び第
２の単安定発振器と、その第１の単安定発振器及び第２
の単安定発振器に対して基準周波数のトリガ−信号を出
力する基準発振器と、前記第１の単安定発振器及び第２
の単安定発振器それぞれから出力されるパルス信号を入
力し、それぞれのパルス信号のパルス幅が等しいとき出
力が論理「Ｌ」となる一方、それぞれのパルス信号のパ
ルス幅が異なるとき、そのパルス幅の差の時間だけ出力
が論理「Ｈ」となる論理回路とを備えた構成にすること
である。

【０００６】

【作用】上記構成の着座センサ−によれば、人が着座部
に着座したときの静電容量の変化により、第１の単安定
発振器及び第２の単安定発振器から異なったパルス幅の
パルス信号が出力されるため、論理回路からそのパルス
幅の差だけ論理「Ｈ」の信号が出力される。そのため、
その論理「Ｈ」の信号が出力されたことを検出すれば、
人が着座部に着座したことを検知することができる。一
方、人が着座部に着座しない状態では第１の単安定発振
器及び第２の単安定発振器から同一のパルス幅のパルス
信号が出力されるため、論理回路から論理「Ｌ」の信号
が出力されることから、人が非着座状態にあることを検
知することができる。

【０００７】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。図１に示すように、便器１の便座２の裏面に
は銅板状の上下対になった電極板３Ａ，３Ｂから形成さ
れるアンテナ部３が貼り付けられており、合成樹脂製の
上記便座２を誘電体とするコンデンサが形成される。
尚、これは便座２内に配設された便座ヒ−タ−の金属箔
を利用して形成したものであっても良い。また、便器１
の側部には操作部４が配置されており、その操作部４の
表面には、尻部洗浄、ビデ洗浄、便座暖房等の機能を選
択するためのタッチボタン５，６，７が設けられてい
る。図２は、着座センサ−の電子回路ブロック図であ
る。尚、この着座センサ−の電子回路は前記操作部４に
収納されている。

【０００８】図２に示すように、コンデンサを形成する
前記電極板３Ａは、端子Ｔ１を介して単安定発振器１１
の時定数素子接続端子に接続されており、電極板３Ｂは
端子Ｔ２を介して単安定発振器１２の時定数素子接続端
子に接続されている。上記単安定発振器１１及び単安定
発振器１２のトリガ−入力端子は、基準発振器１０と接
続されており、基準発振器１０から図３の（Ａ）に示す
ような周波数、例えば５０ＫＨｚ〜１００ＫＨｚのパル
ス信号がトリガ−信号として単安定発振器１１及び単安
定発振器１２に入力される。前記便座２に人が着座して
いない場合、基準発振器１０のトリガ−パルス信号の立
ち上がりタイミングに同期して上記単安定発振器１１の
出力端子Ｑ、及び単安定発振器１２の出力端子Ｑバ−か
ら、パルス幅が同じで論理「Ｈ」「Ｌ」が逆のパルス信
号（Ｂ），（Ｃ）が出力される。尚、このパルス幅を同
一にするために後述の可変抵抗器ＶＲ１が調整される。

【０００９】上記単安定発振器１１の出力端子Ｑ及び単
安定発振器１２の出力端子Ｑバ−はＮＯＲ論理回路１３
の２入力端子に接続されている。そして、前記便座２に
人が着座していない場合、単安定発振器１１の出力端子
Ｑ及び単安定発振器１２の出力端子Ｑバ−から出力され
るパルス信号（Ｂ），（Ｃ）は、予め同じパルス幅にな
るように可変抵抗器ＶＲ１で調整されているため、ＮＯ
Ｒ論理回路１３から出力される信号（Ｄ）は論理「Ｌ」
となる。一方、前記便座２に人が着座した場合には、電
極板３Ａ，３Ｂを有するコンデンサの容量が変化するた
め、単安定発振器１１の出力端子Ｑ及び単安定発振器１
２の出力端子Ｑバ−から出力されるパルス信号（Ｂ），
（Ｃ）は、パルス幅が同じでなくなる。そのためＮＯＲ
論理回路１３から出力される信号（Ｄ）は、図３に示す
ように、パルス信号（Ｂ），（Ｃ）のパルス幅の差だけ
論理「Ｈ」となる。

【００１０】前記便座２に人が着座し、ＮＯＲ論理回路
１３からパルス信号（Ｂ），（Ｃ）のパルス幅の差だけ
論理「Ｈ」の信号（Ｄ）が出力されると、その出力信号
（Ｄ）は、検波回路１４で検波整流され、直流増幅器１
５で直流増幅される。その直流増幅信号はトランジスタ
等で構成されたスイッチング回路１６に出力され、その
スイッチング回路１６をオンにスイッチングする。従っ
て、前記便座２に人が着座した場合、スイッチング回路
１６から図３の（Ｆ）に示すようなＤＣ５ボルトの電圧
が出力されるため、この電圧を検出すれば、着座を検知
することができる。尚、ＤＣ６ボルトから１２ボルトの
電圧を安定化してＤＣ５ボルトの制御用電圧を出力する
安定化回路（ＡＶＲ）１７が接続されている。また、単
安定発振器１１、及び単安定発振器１２に接続されてい
る可変抵抗器ＶＲ１は、前述のように前記便座２に人が
着座していない場合、単安定発振器１１の出力端子Ｑ及
び単安定発振器１２の出力端子Ｑバ−から出力されるパ
ルス信号（Ｂ），（Ｃ）のパルス幅を同じにするため調
整するものである。更に、人が着座した場合にのみ、確
実に着座を検知する一方、例えば猫が便座２にタッチし
たときに、これを検知しないようにするためには、単安
定発振器１１に接続された抵抗Ｒ１、及び単安定発振器
１２に接続された抵抗Ｒ２の値を変えることにより、パ
ルス信号（Ｂ），（Ｃ）のパルス幅の差を大きくすれば
良い。

【００１１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、従来の
ように発振回路にコンデンサが接続されたハ−トレイ型
ではなく、ディジタル回路で人の着座を検知することが
できるため、従来の問題点であったコンデンサの温度特
性及びヒステリシスによる検出特性の変動を無くすこと
ができる。また、例えば猫のような小動物が便座にタッ
チしたときに、これを検知しないようにすることができ
るため、人が着座した場合にのみ、確実に着座を検知す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】便器の平面図である。

【図２】着座センサ−の電子回路ブロック図である。

【図３】着座センサ−の電子回路のタイミングチャ−ト
図である。

【図４】従来の着座センサ−の電子回路図である。

【符号の説明】

１ 便器 ２ 便座 ３ アンテナ部 ３Ａ 電極板 ３Ｂ 電極板 １１ 単安定発振器 １２ 単安定発振器 １３ ＮＯＲ論理回路 １４ 検波回路 １５ 増幅回路 １６ スイッチング回路 Ｒ１ 抵抗 Ｒ２ 抵抗 ＶＲ１ 可変抵抗器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井口 昌広 愛知県常滑市鯉江本町５丁目１番地 株式 会社イナックス内 (72)発明者 鷹股 憲 愛知県常滑市鯉江本町５丁目１番地 株式 会社イナックス内 (72)発明者 余吾 幸治 岐阜県可児市柿下634番地の７ 株式会社 サンライズ技研内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁体で形成された着座部に配設された
   対になった電極板それぞれに電気的に接続され、人が前
   記着座部に着座したときの静電容量の変化により異なっ
   たパルス幅のパルス信号を出力する一方、前記人が着座
   部に着座していないときには同一パルス幅のパルス信号
   を出力する第１の単安定発振器及び第２の単安定発振器
   と、その第１の単安定発振器及び第２の単安定発振器に
   対して基準周波数のトリガ−信号を出力する基準発振器
   と、前記第１の単安定発振器及び第２の単安定発振器そ
   れぞれから出力されるパルス信号を入力し、それぞれの
   パルス信号のパルス幅が等しいとき出力が論理「Ｌ」と
   なる一方、それぞれのパルス信号のパルス幅が異なると
   き、そのパルス幅の差の時間だけ出力が論理「Ｈ」とな
   る論理回路とを備えたことを特徴とする着座センサ−。