特許 7049575 水周り装置

(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】

(24)【登録日】2022-03-30

(45)【発行日】2022-04-07

(54)【発明の名称】水周り装置

(51)【国際特許分類】

   E03C 1/05 20060101AFI20220331BHJP

   A47K 1/00 20060101ALI20220331BHJP

   G01S 7/03 20060101ALI20220331BHJP

【ＦＩ】

E03C1/05

A47K1/00 J

G01S7/03 240

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2017186167

(22)【出願日】2017-09-27

(65)【公開番号】P2019060156

(43)【公開日】2019-04-18

【審査請求日】2020-07-14

(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】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100088694

【弁理士】

【氏名又は名称】弟子丸 健

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100095898

【弁理士】

【氏名又は名称】松下 満

(74)【代理人】

【識別番号】100098475

【弁理士】

【氏名又は名称】倉澤 伊知郎

(74)【代理人】

【識別番号】100130937

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100107537

【弁理士】

【氏名又は名称】磯貝 克臣

(72)【発明者】

【氏名】正平 裕也

(72)【発明者】

【氏名】松本 健志

(72)【発明者】

【氏名】小林 基紀

(72)【発明者】

【氏名】甲斐 三典

(72)【発明者】

【氏名】衛藤 陽介

【審査官】七字 ひろみ

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－１７１５６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１５０２０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－４９４６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１６６１５４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０３Ｃ １／００－１／１０

Ａ４７Ｋ １／００

Ｇ０１Ｓ ７／００－７／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上方側が開口しており、オーバーフロー口を有するボウル部と、
前記ボウル部に水を吐出する吐水口を有する吐水部と、
前記ボウル部の後方側において、当該ボウル部より上方の高さまで立ち上がっている壁と、
前記壁に設けられ、所定の領域に向けて電波を放射すると共に、当該電波の反射波を検出するセンサ部と、
前記センサ部の検出結果に基づいて、被検知体の状態を判別する判別部と、
を備え、
前記センサ部は、前記吐水口よりも下方であって、且つ、前記オーバーフロー口よりも上方に配置されており、
前記所定の領域は、前記ボウル部内の前記オーバーフロー口よりも下方の領域を含まず、
前記センサ部から放射される電波の少なくとも一部は、前記ボウル部の前端よりも前方にまで到達する
ことを特徴とする水周り装置。

【請求項2】

前記センサ部は、電波を所定の方向へ放射するためのアンテナ面を有しており、
前記アンテナ面は、斜め上方側を向くように配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の水周り装置。

【請求項3】

前記吐水口は、前記アンテナ面を底面として当該アンテナ面に垂直に斜め上方側へと延びる仮想的な柱状領域が当該吐水口と重複しない、という位置関係で配置されている
ことを特徴とする請求項２に記載の水周り装置。

【請求項4】

前記吐水口は、前記アンテナ面を底面として当該アンテナ面に垂直に斜め上方側へと延びる仮想的な柱状領域が当該吐水口から吐水される水の軌跡と重複する、という位置関係で配置されている
ことを特徴とする請求項２に記載の水周り装置。

【請求項5】

前記吐水部を制御する操作部が設けられており、
前記操作部は、前記アンテナ面を底面として当該アンテナ面に垂直に斜め上方側へと延びる仮想的な柱状領域が当該操作部と重複しない、という位置関係で配置されている
ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の水周り装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、洗面化粧台のような水周り装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、マイクロ波センサを用いて使用者の接近を検知して、照明装置等を自動的に動作させる洗面化粧台が知られている。例えば、特許文献１には、洗面化粧台の近傍に人が立ったときに洗面化粧台の照明等の電気設備を自動的に作動させる装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】実開昭６３－１０３４９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

洗面化粧台に搭載された従来のマイクロ波センサは、ボウル部の背面側に立設された壁から前方側へと水平方向にマイクロ波を放射していた。この態様は、より遠くまでマイクロ波を到達させることができるため、使用者の接近をより早期に検知できるという利点がある。

【0005】

しかしながら、本件発明者は、ボウル部の背面側に立設された壁から前方側へと水平方向に向けてマイクロ波を放射する態様（図６参照）では、次のような誤検知の問題が生じやすいことを知見した。

【0006】

より具体的には、ボウル部の背面側に立設された壁から前方側へと水平方向に向けてマイクロ波を放射する態様では、使用者が接近していないのに、洗濯機の揺れを使用者の接近であると誤って検知してしまう場合がある、ことが知見されたのである。

【0007】

近年の住居においては、洗濯機が洗面室内に設置されることが一般的となっているため、この問題の解消を図ることは非常に有用である。

【0008】

本件発明者は、先ず、ボウル部の背面側に立設された壁からマイクロ波を斜め上方側へと放射する態様について検討した（図７参照）。これによれば、洗濯機の設置位置（設置高さ）を回避するようにマイクロ波を放射することになるため、前記の誤検知発生を顕著に抑制することが可能である。

【0009】

しかしながら、このような斜め上方側への放射によれば、身長が低い使用者（例えば子供）の場合において、使用者の検知性能が不十分になってしまう。

【0010】

本件発明者は、次に、ボウル部の背面側に立設された壁からマイクロ波を斜め下方側へと放射する態様について検討した（図８）。これによっても、洗濯機の設置位置を回避するようにマイクロ波を放射することになるため、前記の誤検知発生を顕著に抑制することが可能である。

【0011】

しかしながら、このような斜め下方側への放射によれば、ボウル部によってマイクロ波が反射してしまうため、使用者の検知精度が悪くなってしまう。特に、ボウル部に水を溜めた状態では、使用者の検知精度が非常に悪くなってしまう。

【0012】

本件発明者は、更に、ボウル部の前方領域からマイクロ波を斜め上方側または斜め下方側へと放射する態様について検討した（図９（ａ）～図９（ｃ）参照）。これによっても、洗濯機の設置位置を回避するようにマイクロ波を放射することになるため、前記の誤検知発生を顕著に抑制することが可能である。

【0013】

しかしながら、ボウル部の前方領域からのマイクロ波の放射によれば、ボウル部使用時の使用者とマイクロ波の放射源との間の距離が近すぎて、使用者がマイクロ波の放射源に対して横に少しずれているだけで、使用者の検知精度が悪くなってしまう（図９（ｃ）参照）。

【0014】

本発明は、以上のような知見に基づいてなされたものである。本発明の目的は、洗濯機の設置位置を回避するようにマイクロ波を放射できる一方で、ボウル部使用時の使用者とマイクロ波の放射源との間の距離を所定距離以上に維持することで使用者が横に少しずれていても十分な検知精度を実現できる水周り装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0015】

本発明は、上方側が開口しており、オーバーフロー口を有するボウル部と、前記ボウル部に水を吐出する吐水口を有する吐水部と、 前記ボウル部の後方側において、当該ボウル部より上方の高さまで立ち上がっている壁と、前記壁に設けられ、所定の領域に向けて電波を放射すると共に、当該電波の反射波を検出するセンサ部と、前記センサ部の検出結果に基づいて、被検知体の状態を判別する判別部と、を備え、前記センサ部は、前記吐水口よりも下方であって、且つ、前記オーバーフロー口よりも上方に配置されており、前記所定の領域は、前記ボウル部内の前記オーバーフロー口よりも下方の領域を含まず、前記センサ部から放射される電波の少なくとも一部は、前記ボウル部の前端よりも前方にまで到達することを特徴とする水周り装置である。

【0016】

本発明によれば、センサ部を吐水口よりも下方且つオーバーフロー口よりも上方の高さにおいてボウル部の後方側の壁に配置することによって、ボウル部使用時の使用者とセンサ部（電波の放射源）との間の距離を所定距離以上に維持することが可能となり、使用者が横に少しずれている場合でも十分な検知精度を実現できる。そして、センサ部が、センサ部を吐水口よりも下方且つオーバーフロー口よりも上方の高さから、ボウル部内のオーバーフロー口よりも下方の領域を含まない領域に向けて電波を放射することにより、洗濯機（あるいは他の任意の振動装置）からの電波の反射やボウル部に水溜された水面の揺らぎからの電波の反射を抑制することができる一方で、身長が低い使用者（例えば子供）の場合でも十分な検知精度を実現できる。

【0017】

好ましくは、前記センサ部は、電波を所定の方向へ放射するためのアンテナ面を有しており、前記アンテナ面は、斜め上方側を向くように配置されている。

【0018】

このような形態によれば、電波を全体的に斜め上向きに放射することができ、洗濯機（あるいは他の任意の振動装置）からの電波の反射やボウル部に水溜された水面の揺らぎからの電波の反射をより確実に抑制することができる一方で、身長が低い使用者（例えば子供）の場合でも十分な検知精度を実現できる。

【0019】

また、前記吐水口は、前記アンテナ面を底面として当該アンテナ面に垂直に斜め上方側へと延びる仮想的な柱状領域が当該吐水口と重複しない、という位置関係で配置されていることが好ましい。

【0020】

この場合、吐水口ないし当該吐水口と接続される各種部材（給水路、バルブ等）の材料等の選択について電波との干渉問題を考慮する必要性を小さくすることができる。

【0021】

あるいは、前記吐水口は、前記アンテナ面を底面として当該アンテナ面に垂直に斜め上方側へと延びる仮想的な柱状領域が当該吐水口から吐水される水の軌跡と重複する、という位置関係で配置されていることが好ましい。

【0022】

この場合、吐水口から吐水される水を被検知体として、その状態を判別することができる。例えば、吐水口から水が吐水されている最中であるか否かを、判別することができる。

【0023】

また、前記吐水部を制御する操作部が設けられており、前記操作部は、前記アンテナ面を底面として当該アンテナ面に垂直に斜め上方側へと延びる仮想的な柱状領域が当該操作部と重複しない、という位置関係で配置されていることが好ましい。

【0024】

この場合、操作部ないし当該操作部と接続される各種部材（給水路、バルブ等）の材料等の選択について電波との干渉問題を考慮する必要性を小さくすることができる。

【発明の効果】

【0025】

本発明によれば、センサ部を吐水口よりも下方且つオーバーフロー口よりも上方の高さにおいてボウル部の後方側の壁に配置することによって、ボウル部使用時の使用者とセンサ部（電波の放射源）との間の距離を所定距離以上に維持することが可能となり、使用者が横に少しずれている場合でも十分な検知精度を実現できる。そして、センサ部が、センサ部を吐水口よりも下方且つオーバーフロー口よりも上方の高さから、ボウル部内のオーバーフロー口よりも下方の領域を含まない領域に向けて電波を放射することにより、洗濯機（あるいは他の任意の振動装置）からの電波の反射やボウル部に水溜された水面の揺らぎからの電波の反射を抑制することができる一方で、身長が低い使用者（例えば子供）の場合でも十分な検知精度を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明の一実施形態による水周り装置の概略縦断面図である。

【図2】図１の水周り装置の概略正面図である。

【図3】図１の水周り装置の概略ブロック図である。

【図4】本発明の別の実施形態による水周り装置の概略正面図である。

【図5】図４の水周り装置の概略正面図である。

【図6】従来の水周り装置の概略縦断面図である。

【図7】検討過程で考察した水周り装置の概略縦断面図である。

【図8】検討過程で考察した別の水周り装置の概略縦断面図である。

【図9】検討過程で考察した更に別の水周り装置の概略縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

次に、添付図面を参照して、本発明の一実施形態による水周り装置について説明する。

【0028】

（構成）
図１は、本発明の一実施形態による水周り装置の概略縦断面図であり、図２は、図１の水周り装置の概略正面図であり、図３は、図１の水周り装置の概略ブロック図である。

【0029】

図１乃至図３に示すように、本実施形態の水周り装置１は、洗面化粧台であり、上方側が開口しているボウル部１０と、ボウル部１０に水を吐出する吐水口２２を有する吐水部と、ボウル部１０の後方側において当該ボウル部１０より上方の高さまで立ち上がっている壁６０と、当該壁６０に設けられ全体として前方側（図１の左側）斜め上方に向けてマイクロ波（電波の一部）を放射すると共に当該マイクロ波の反射波を検出するセンサ部３０と、を備えている。ボウル部１０には、一般的なオーバーフロー口１１が設けられている。

【0030】

本実施形態の吐水口２２は、壁６０からボウル部１０上に突出している。また、吐水口２２の上方にミラー台５０が設けられており、当該ミラー台５０の前方側に、流量調整と温度調整のために吐水部を制御する操作部２５が設けられている。

【0031】

本実施形態のセンサ部３０は、吐水口２２よりも下方であって且つオーバーフロー口１２よりも上方の高さ位置において、放射されるマイクロ波の半値角より中心側の領域（図１及び図２において破線で囲った領域）がボウル部１０内のオーバーフロー口１２よりも下方の領域を通らないような位置関係で、配置されている（図１参照）。

【0032】

また、図３に示すように、本実施形態の水周り装置１は、ボウル部１０の周囲を照明する照明装置７０を更に備えている。照明装置７０は、照明制御部７１と照明機器７２とを有している。

【0033】

そして、センサ部３０の検出結果に基づいて、被検知体としての使用者を判別する判別部４０が設けられており、照明制御部７１が、判別部４０による判別結果に基づいて自動制御されるようになっている。判別部４０は、センサ部３０と同様に壁６０の内部に設けられている。

【0034】

より具体的には、本実施形態のセンサ部３０は、図３に示すように、マイクロ波を放射する送信部３１と、マイクロ波の反射波を検出する受信部３２と、放射信号と検出信号（受信信号）との差分を検出する差分検出部３３と、を有している。（もっとも、差分検出部３３は、判別部４０の方に搭載されていてもよい。）

【0035】

そして、本実施形態の判別部４０は、図３に示すように、差分検出部３３からの信号を受信する信号受信手段４１と、差分検出部３３からの信号状態に基づいて使用者の水周り装置１への使用状態を検出する使用者検出手段４２と、を有している。

【0036】

そして、使用者検出手段４２の検出結果に基づいて、照明制御部７１が自動制御されるようになっている。

【0037】

センサ部３０は、一般に、電波を所定の方向へ放射するための１つまたは複数のアンテナ要素（パッチアンテナと呼ばれており、送信部３１と受信部３２とを兼ねる場合もある）からなるアンテナ面３０ａを有している。全体として斜め上方に向けてマイクロ波を放射するためには、当該アンテナ面３０ａが、斜め上方側を向くように配置される。

【0038】

一方、本実施形態では、図２に示すように、吐水口２２は、アンテナ面３０ａを底面として当該アンテナ面３０ａに垂直に斜め上方側へと延びる仮想的な柱状領域Ｃ（「電波の主軸」と呼ばれている）が当該吐水口２２と重複しないように、更には、放射されるマイクロ波の半値角より中心側の領域（図１及び図２において二点鎖線で囲った領域）が概ね吐水口２２を通らないように、左右方向（水平方向）にずれた位置関係で、配置されている。

【0039】

また、本実施形態では、図２に示すように、流量調整や温度調整のために吐水部２０を制御する操作部２５が設けられており、当該操作部２５も、アンテナ面３０ａを底面として当該アンテナ面３０ａに垂直に斜め上方側へと延びる仮想的な柱状領域Ｃが当該操作部２５と重複しない、という位置関係で配置されている。更に、本実施形態では、図２に示すように、操作部２５は、放射されるマイクロ波の半値角より中心側の領域（図１及び図２において二点鎖線で囲った領域）が操作部２５を全く通らないように、左右方向（水平方向）にずれた位置関係で、配置されている。

【0040】

（作用・効果）
以上のような本実施形態によれば、センサ部３０が、壁６０において、吐水口２２よりも下方であって、且つ、オーバーフロー口１２よりも上方の位置に配置されていることによって、ボウル部１０を使用する時の使用者とセンサ部３０（マイクロ波の放射源）との間の距離を、所定距離以上に維持することが可能となり、使用者が横に少しずれている場合でも（図８（ｃ）参照）、十分な使用者の検知精度を実現できる。

【0041】

そして、センサ部３０が、ボウル部１０内のオーバーフロー口１２よりも下方の領域を含まない領域に向けてマイクロ波を放射することにより（図１参照）、洗濯機（あるいは他の任意の振動装置）からの電波の反射やボウル部１０に水溜された水面の揺らぎからの電波の反射を抑制することができる一方で、身長が低い使用者（例えば子供）の場合でも十分な検知精度を実現できる。

【0042】

また、柱状領域Ｃが吐水口２２と重複せず、更に、放射されるマイクロ波の半値角より中心側の領域が概ね吐水口２２を通らないため、吐水口２２ないし当該吐水口２２と接続される各種部材（給水路、バルブ等）の材料等の選択について、マイクロ波との干渉問題を考慮する必要性を小さくすることができる。

【0043】

また、柱状領域Ｃが操作部２５と重複せず、更に、放射されるマイクロ波の半値角より中心側の領域が全く操作部２５を通らないため、操作部２５ないし当該操作部２５と接続される各種部材（給水路、バルブ等）の材料等の選択について、マイクロ波との干渉問題を考慮する必要性を小さくすることができる。

【0044】

（変形例）
なお、吐水口２２は、アンテナ面３０ａを底面として当該アンテナ面３０ａに垂直に斜め上方側へと延びる仮想的な柱状領域Ｃが当該吐水口２２から吐水される水の軌跡と重複する、という位置関係で配置されていてもよい。

【0045】

このような実施形態を、図４及び図５に示す。図４は、そのような実施形態による水周り装置１’の概略縦断面図であり、図５は、図４の水周り装置１’の概略正面図である。

【0046】

図４及び図５に示す実施形態では、センサ部３０’が、正面から見て吐水口２２の下方に位置しており、その結果、柱状領域Ｃ’が当該吐水口２２から吐水される水の軌跡と重複する、という位置関係となっている。

【0047】

図４及び図５に示す水周り装置１’において、その他の構成は、図１乃至図３を用いて説明した水周り装置１と略同様である。図４及び図５において、水周り装置１と同様の構成部分には同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

【0048】

図４及び図５に示す水周り装置１’によれば、吐水口２２から吐水される水を被検知体として、その状態を判別することができる。例えば、吐水口２２から水が吐水されている最中であるか否かを、判別することができる。これにより、例えば、吐水の最中である（吐水が継続されている）間は照明機器７２の作動を継続する、という制御態様を採用することができる。

【0049】

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は上記に限定されるものではない。

【0050】

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技術的範囲に包含される。

【0051】

例えば、水周り装置１は洗面化粧台を例に説明したが、キッチンであっても良い。

【0052】

また、前記実施形態では、アンテナ面はパッチアンテナを配置する面であったが、アンテナから放射された電波を制御する誘電体レンズやホーンアンテナの開口部をアンテナ面としてもよい。

【符号の説明】

【0053】

１ 水周りシステム
１０ ボウル部
１２ オーバーフロー口
２２ 吐水口
３０ センサ部
３０ａ アンテナ面
３１ 送信部（パッチアンテナ）
３２ 受信部（パッチアンテナ）
３３ 差分検出部
４０ 判別部
４１ 信号受信手段
４２ 使用者検出手段
５０ ミラー台
６０ 壁
７０ 照明装置
７１ 照明制御部
７２ 照明機器
Ｃ 仮想的な柱状領域（「電波の主軸」）
１’ 水周りシステム
３０’ センサ部
Ｃ’ 仮想的な柱状領域（「電波の主軸」）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】