特許 6800425 衛生洗浄装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6800425

(24)【登録日】2020年11月27日

(45)【発行日】2020年12月16日

(54)【発明の名称】衛生洗浄装置

(51)【国際特許分類】

   E03D 9/08 20060101AFI20201207BHJP

【ＦＩ】

   E03D9/08 A

【請求項の数】5

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2016-162441(P2016-162441)

(22)【出願日】2016年8月23日

(65)【公開番号】特開2018-31142(P2018-31142A)

(43)【公開日】2018年3月1日

【審査請求日】2019年7月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000010087

【氏名又は名称】ＴＯＴＯ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108062

【弁理士】

【氏名又は名称】日向寺 雅彦

(74)【代理人】

【識別番号】100168332

【弁理士】

【氏名又は名称】小崎 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100146592

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 浩

(72)【発明者】

【氏名】立木 翔一

(72)【発明者】

【氏名】田之頭 優太

(72)【発明者】

【氏名】安形 壮史

(72)【発明者】

【氏名】岡本 賢一

(72)【発明者】

【氏名】辻田 正実

【審査官】 下井 功介

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−２６８８４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０８９４０２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０３Ｄ １／００〜１３／００

Ａ４７Ｋ１３／００〜１７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

便器の上に設けられ開口を有する便座と、
前記便座が回動可能に軸支される本体部と、
前記本体部の内部に設けられ、前記本体部の前方の使用者を電波により検知する電波センサと、
を備え、
前記電波センサは、前記便座が閉じた状態における前記便座の後端よりも後方、かつ、前記便座が開いた状態における前記開口の下端よりも下方に設けられ、
前記便座が開いた状態と閉じた状態とで前記電波センサの位置が変わることなく、前記電波センサにより、前記便座が閉じた状態では、第１領域と、前記第１領域よりも上方の第２領域と、で前記本体部の前方の使用者が検知され、前記便座が開いた状態では、前記第１領域で前記本体部の前方の使用者が検知されず、前記第２領域で前記本体部の前方の使用者が検知される衛生洗浄装置。

【請求項2】

前記電波センサから放射される電波の極大指向方向は、水平方向よりも上方側に向けられ、
前記極大指向方向は、前記便座が開いた状態において、前記開口を通る請求項１記載の衛生洗浄装置。

【請求項3】

前記極大指向方向は、前記便座が開いた状態において、前記開口の上下方向の中央よりも下側を通る請求項２記載の衛生洗浄装置。

【請求項4】

前記極大指向方向は、前記便座が開いた状態において、前記開口の幅が最も広い部分よりも下側を通る請求項２記載の衛生洗浄装置。

【請求項5】

前記電波センサは、前記便座が開いた状態において前記開口を後方に投影した範囲よりも下方に設けられる請求項１〜４のいずれか１つに記載の衛生洗浄装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の態様は、一般的に、衛生洗浄装置に関する。

【背景技術】

【0002】

トイレ室内への使用者の入室や、トイレ室からの使用者の退室を検知する人体検知センサを備えたトイレ装置が提案されている。特許文献１に記載されたトイレ装置では、便器の後部上面にロータンクカバーが設置され、このロータンクカバーの前縁下部に便座および便蓋が回動可能に取り付けられている。そして、ロータンクカバー内の前面部に、人体検知センサが設置されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４−１９４９９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

使用者がトイレ装置を使用する際、主に、便座に座った状態で排便を行い場合と、トイレ装置の前に立った状態で立小便を行う場合と、がある。便座に座った使用者は、便座に設けられた着座センサなどを用いて比較的容易に検知することができる。一方で、立小便中の使用者は、人体検知センサが電波を用いたドップラセンサのように対象物の動きを検出するセンサである場合、トイレ装置の前でほとんど動かないため、検知が容易ではない。

【0005】

立小便中の使用者の動きを検知できないと、使用者が立小便をしているにも拘らず、トイレ装置の使用が終了したものと検知される場合がある。トイレ装置が、検知結果を受けて便器の洗浄や便座の開閉等を行う場合は、このような誤った検知がなされると、立小便中に便器が洗浄されたり、便座や便蓋が閉められたりする可能性がある。このため、使用者が立小便を行っている間は、使用者の僅かな動きをセンサによって検知できることが望ましい。

【0006】

立小便中の使用者の動きを検知する方法として、センサの感度を高めることが考えられる。しかし、センサの感度を高めると、トイレ室の外側に居る人を検知してしまう場合がある。この場合、使用者がトイレ装置の使用を終えてトイレ室から退室したにも拘らず、トイレ室外の人を検知し続けてしまい、便器の洗浄等が行われない。

【0007】

本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、誤検知が生じ難く、立小便中の使用者に対する検知精度を高めることができる衛生洗浄装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

第１の発明は、便器の上に設けられ開口を有する便座と、前記便座が回動可能に軸支される本体部と、前記本体部の内部に設けられ、前記本体部の前方の使用者を電波により検知する電波センサと、を備え、前記電波センサは、前記便座が閉じた状態における前記便座の後端よりも後方、かつ、前記便座が開いた状態における前記開口の下端よりも下方に設けられ、前記便座が開いた状態と閉じた状態とで前記電波センサの位置が変わることなく、前記電波センサにより、前記便座が閉じた状態では、第１領域と、前記第１領域よりも上方の第２領域と、で前記本体部の前方の使用者が検知され、前記便座が開いた状態では、前記第１領域で前記本体部の前方の使用者が検知されず、前記第２領域で前記本体部の前方の使用者が検知される衛生洗浄装置である。

【0009】

この衛生洗浄装置によれば、電波センサによって使用者以外の人が誤検知される可能性を低減しつつ、立小便中の使用者に対する検知精度を高めることができる。

【0010】

第２の発明は、第１の発明において、前記電波センサから放射される電波の極大指向方向は、水平方向よりも上方側に向けられ、前記極大指向方向は、前記便座が開いた状態において、前記開口を通る衛生洗浄装置である。

【0011】

この衛生洗浄装置によれば、立小便中の使用者に対する検知精度をさらに高めることが可能となる。

【0012】

第３の発明は、第２の発明において、前記極大指向方向は、前記便座が開いた状態において、前記開口の上下方向の中央よりも下側を通る衛生洗浄装置である。

【0013】

この衛生洗浄装置によれば、子供や老人などの背の低い使用者に対する検知精度を高めることができる。

【0014】

第４の発明は、第２の発明において、前記極大指向方向は、前記便座が開いた状態において、前記開口の幅が最も広い部分よりも下側を通る衛生洗浄装置である。

【0015】

この衛生洗浄装置によれば、電波センサから放射された電波が、使用者以外に照射され難くなり、電波センサによる誤検知をより一層抑制することができる。

【0016】

第５の発明は、第１〜第４のいずれかの発明において、前記電波センサは、前記便座が開いた状態において前記開口を後方に投影した範囲よりも下方に設けられる衛生洗浄装置である。

【0017】

この衛生洗浄装置によれば、衛生洗浄装置近傍以外の人に電波が放射され難くなるため、電波センサによる誤検知をより一層抑制することができる。

【発明の効果】

【0018】

本発明の態様によれば、誤検知が生じ難く、立小便中の使用者に対する検知精度高めることができる衛生洗浄装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】実施形態に係る衛生洗浄装置を備えたトイレ装置を表す側面図である。

【図2】実施形態に係る衛生洗浄装置における電波の放射範囲を表す側面図である。

【図3】実施形態に係る衛生洗浄装置の動作を表す側面図である。

【図4】実施形態に係る衛生洗浄装置を表す背面図である。

【図5】実施形態に係る衛生洗浄装置を表す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

【0021】

図１は、本発明の実施形態にかかる衛生洗浄装置１を備えたトイレ装置を表す側面図である。
図１に表したトイレ装置は、洋式腰掛便器（以下説明の便宜上、単に「便器」と称する）６と、その上に設けられた衛生洗浄装置１と、を備える。衛生洗浄装置１は、本体部４と、便座２と、便蓋３と、を有する。便座２と便蓋３とは、本体部４に対して回動自在にそれぞれ軸支されている。

【0022】

なお、図１（ａ）は、便座２および便蓋３が閉じられた（下げられた）状態を表す。図１（ｂ）は、便座２が閉じられ、便蓋３が開けられた状態を表す。図１（ｃ）は、便座２および便蓋３が開けられた（上げられた）状態を表す。

【0023】

以下の実施形態の説明では、「上方」、「下方」、「前方」、および「後方」を用いるが、これらの方向は、便座２に座った使用者から見たものである。

【0024】

本体部４の内部には、便座２に座った使用者の「おしり」などの洗浄を実現する局部洗浄機能部が内蔵されている。また、本体部４の内部には、後述する電波センサ１０が設けられている。電波センサ１０は、例えば、ドップラー効果を利用したドップラセンサである。電波センサ１０は、マイクロ波又はミリ波などの高周波の電波を放射し、検知対象からの反射波を受信する。反射波には、検知対象の状態に関する情報が含まれている。放射した電波と反射波とに基づいて、トイレ室への使用者の入室や便座の前方にいる使用者の動きを検知する。

【0025】

電波センサ１０は、マイコンなどの制御部に検知結果を出力する。制御部は、この検知結果を受けて、例えば、便蓋３の開放や、便器６の洗浄、便座２の加熱などを行う。これらの他に、本体部４の内部には、便座２に座った使用者の「おしり」などに向けて送風するファンや、トイレ室内を脱臭するための脱臭ユニットなどが適宜設けられていてもよい。

【0026】

図２は、実施形態に係る衛生洗浄装置を表す断面図である。
図２（ａ）は、便座２および便蓋３が閉められた状態を表し、図２（ｂ）は、便座２および便蓋３が開けられた状態を表す。

【0027】

図２（ａ）および図２（ｂ）に表すように、便座２の内部には、着座面を温めるために、発熱体としての金属部材２ａが設けられている。金属部材２ａは、例えば、便座２の開口ＯＰの周りに沿って設けられている。使用者が便座２に着座する際に、この金属部材２ａに通電が行われることで、便座２が温められる。便座２に設けられるヒータとしては、例えば、チュービングヒータや、シーズヒータ、ハロゲンヒータ、カーボンヒータなどが用いられる。金属部材２ａは、例えば、アルミニウムや銅などで構成される。また、金属部材２ａの形状は、シート状やワイヤ状、メッシュ状など、種々の形状を採用することができる。

【0028】

便座２や、便蓋３、本体部４のケースは、樹脂などの、電波を透過し易い材料で構成されている。一方で、金属部材２ａは、電波を透過せずに反射する。また、電波センサ１０から放射される電波ＴＷの極大指向方向Ｄは、水平方向に対して上方側に傾けられている。なお、電波の極大指向方向とは、放射された電波の強度分布において、極大値が表れる方向を意味している。電波センサ１０から複数方向に極大値を有する電波が放射される場合、そのうちの少なくとも１つが、水平方向に対して上方側に傾いていればよい。

【0029】

図２（ａ）に表すように、便座２および便蓋３が閉められた状態では、極大指向方向Ｄは、便座２の上方を通る。電波センサ１０から放射された電波ＴＷは、電波センサ１０前方の第１領域Ｒ１と、第１領域Ｒ１よりも上方の第２領域Ｒ２と、に放射される。第１領域Ｒ１は、例えば、極大指向方向Ｄよりも下方の領域の一部である。第２領域Ｒ２は、例えば、極大指向方向Ｄよりも上方の領域の一部である。

【0030】

図２（ｂ）に表すように、便座２が開かれた状態では、極大指向方向Ｄは、便座２の開口ＯＰを通る。このとき、便座２の開口ＯＰを通った電波は、そのまま前方に伝搬するが、便座２に入射した電波は、金属部材２ａによって反射され、前方には伝搬しない。この結果、便座２が開いた状態では、第１領域Ｒ１には電波が放射されず、第２領域Ｒ２にのみ電波が放射される。
なお、第１領域Ｒ１に、微弱な電波が放射されていてもよい。すなわち、ここでは、第１領域Ｒ１に電波が放射されないとは、第１領域Ｒ１に一切の電波が放射されていない場合に加え、第１領域Ｒ１に、人体の検知には足りない微弱な電波が放射されている場合も含むものである。

【0031】

図３を参照しつつ、実施形態に係る衛生洗浄装置１の動作の一例について説明する。
図３は、実施形態に係る衛生洗浄装置の動作の一例を表す側面図である。

【0032】

図３（ａ）に表すように、使用者がトイレ室ＴＲの外に居るとき、例えば、便座２および便蓋３は閉められている。その後、使用者がトイレ室ＴＲ内に入る際に、電波センサ１０によって使用者が検知されると、図３（ｂ）に表すように、衛生洗浄装置１の制御部によって便蓋３が開けられる。

【0033】

使用者が立小便を行う際は、トイレ装置に近づき、例えば使用者の手によって便座２が開けられる。このとき、電波センサ１０から放射された電波ＴＷの一部が、便座２の開口を通過し、電波ＴＷの他の一部が便座２によって遮断される。

【0034】

使用者がトイレ装置の使用を終えると、使用者はドアＤＲに向けて進む。このとき、電波センサ１０によって、使用者がトイレ装置から離反することが検知されると、例えば、制御部によって便器６内の洗浄が行われる。制御部は、便器６の洗浄後に、さらに便座２および便蓋３を閉じてもよい。

【0035】

このように、電波センサ１０による使用者の検知結果を受けて、トイレ装置の各構成要素が動作される。換言すると、電波センサ１０によって使用者が正しく検知されないと、使用者の行動に応じてトイレ装置の構成要素を動作させることが困難となる。
特に、図３（ｃ）に表すように、使用者が立小便をしている間は、使用者の動作が小さい傾向にあり、検知信号が小さい。従って、電波センサ１０が、立小便中の状態を、トイレ室ＴＲから使用者が居なくなった後の状態と判別できないと、立小便中に便器６の洗浄が行われたり、便座２および便蓋３が閉められたりする。

【0036】

人体が有るにも拘わらず、人体が無いものと検知されることを防ぐためには、前述した通り、電波センサ１０の感度を高めることが考えられる。電波センサ１０の感度を高めることで、比較的小さな動きでも人体を検知できるようになるためである。しかし、電波センサ１０の感度を高めると、使用者がトイレ装置の使用を終えてトイレ室ＴＲから立ち去った後でも、トイレ室ＴＲの外の人を検知してしまう場合がある。この場合、トイレ室ＴＲ内には使用者が居ないにも拘わらず、使用者が居ると検知され、便器６の洗浄動作や、便座２および便蓋３を閉じる動作などが行われない。

【0037】

この点について、本実施形態では、以下の構成を採用している。
図２（ａ）に表すように、便座２が閉じられた閉状態では、便座２の金属部材２ａに遮られずに第１領域Ｒ１および第２領域Ｒ２に電波ＴＷが放射される。一方で図２（ｂ）に表すように、便座２が開かれた開状態では、便座２の開口ＯＰを通して第２領域Ｒ２に電波ＴＷが放射されるが、便座２の金属部材２ａに反射されて第１領域Ｒ１には電波ＴＷが放射されない。
すなわち、便座２の閉状態では、第１領域Ｒ１および第２領域Ｒ２で使用者が検知されるのに対して、便座２の開状態では、第１領域Ｒ１で使用者が検知されず、第２領域Ｒ２で使用者が検知される。
そして、このような検知範囲の変化は、電波センサ１０の位置を変化させることなく、便座２の開閉によって実現される。

【0038】

第１領域Ｒ１に放射された電波の伝搬方向は、第２領域Ｒ２に放射された電波の伝搬方向よりも、水平方向に対する傾きが小さい。このため、第１領域Ｒ１および第２領域Ｒ２で使用者が検知されることで、図３（ａ）および図３（ｂ）に表すような、トイレ装置から離れた場所に居る使用者も検知し易い。一方で、第２領域Ｒ２のみで使用者が検知されると、図３（ｃ）に表すように、トイレ装置の近くに居る使用者のみが検知され易くなる。

【0039】

このような構成によれば、立小便をしている使用者の検知精度を高めるために、電波センサ１０の感度を高くした場合であっても、便座２が開いている間は、トイレ装置近傍の人体以外が検出され難い。従って、本実施形態によれば、電波センサ１０によって使用者以外の人が誤検知される可能性を低減することができ、かつ立小便中の使用者に対する検知精度を高めることが可能となる。

【0040】

また、図２に表すように、便座２が開いた状態において、極大指向方向Ｄが便座２の開口ＯＰを通るように電波ＴＷが放射されることで、第２領域Ｒ２における電波強度を高め、立小便中の使用者に対する検知精度をさらに高めることが可能となる。

【0041】

図４および図５を参照しつつ、衛生洗浄装置１のより望ましい形態について説明する。
図４は、実施形態に係る衛生洗浄装置を表す背面図である。
図５は、実施形態に係る衛生洗浄装置を表す側面図である。
なお、図４では、便座２が開いた状態を表し、便蓋３が省略されている。

【0042】

電波センサ１０から放射される電波の極大指向方向は、便座２を開けた際に、開口ＯＰの上下方向の中央Ｃ１よりも下側を通ることが望ましい。すなわち、図４（ａ）に表す、範囲Ａ１を電波の極大指向方向が通ることが望ましい。こうすることで、子供や老人などの背の低い使用者が立小便をしている際に、これらの使用者の動きを検知し易くなり、検知精度を高めることができる。

【0043】

また、便座の開口は、一般的に、閉状態における後方側（開状態における下方側）で最も幅が広い卵形を呈している。電波の極大指向方向は、開口ＯＰの最も幅が広い部分Ｃ２よりも下側を通ることがより望ましい。すなわち、図４（ｂ）に表す、範囲Ａ２を電波の極大指向方向が通ることが望ましい。
幅広の部分Ｃ２よりも下側を極大指向方向が通ることで、左右側方に広がる電波が、便座２内の金属部材２ａによって反射され易くなる。このため、電波センサ１０から放射された電波が、使用者以外により照射され難くなり、電波センサ１０の誤検知をより一層抑制することができる。

【0044】

さらに、電波センサ１０は、図５に表すように、便座２が開けられた状態において、便座２の開口ＯＰを後方に投影した範囲Ａ３よりも、下方に設けられていることが望ましい。
こうすることで、電波センサ１０から放射される電波の極大指向方向が、水平方向に対してより上方側に傾き、トイレ装置近傍以外の人に電波が放射され難くなる。すなわち、このような構成によれば、電波センサ１０の誤検知をより一層抑制することができる。

【0045】

以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、便座２や、便蓋３、本体部４などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置、設置形態などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

【符号の説明】

【0046】

１ 衛生洗浄装置、 ２ 便座、 ２ａ 金属部材、 ３ 便蓋、 ４ 本体部、 ６ 便器、 １０ 電波センサ、 ＤＲ ドア、 ＯＰ 開口、 ＴＲ トイレ室、 ＴＷ 電波

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】