特許 7373116 紙巻き器及びトイレ管理システム

(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】2023-10-25

(45)【発行日】2023-11-02

(54)【発明の名称】紙巻き器及びトイレ管理システム

(51)【国際特許分類】

   A47K 10/38 20060101AFI20231026BHJP

   G08B 21/24 20060101ALI20231026BHJP

【ＦＩ】

A47K10/38 Z

G08B21/24

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2019207684

(22)【出願日】2019-11-18

(65)【公開番号】P2021078646

(43)【公開日】2021-05-27

【審査請求日】2022-09-22

(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

(74)【代理人】

【氏名又は名称】白井 達哲

(74)【代理人】

【識別番号】100172188

【弁理士】

【氏名又は名称】内田 敬人

(74)【代理人】

【識別番号】100197538

【弁理士】

【氏名又は名称】竹内 功

(74)【代理人】

【識別番号】100176751

【弁理士】

【氏名又は名称】星野 耕平

(72)【発明者】

【氏名】藤田 将継

(72)【発明者】

【氏名】中村 健太郎

【審査官】七字 ひろみ

(56)【参考文献】

【文献】特表２００８－５３２５６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１９６８７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０２０８９６７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ４７Ｋ １０／００－１０／４８

Ｇ０８Ｂ １９／００－２１／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

トイレットペーパーを保持する保持部と、
前記トイレットペーパーに向けて電磁波を送信する電磁波送信部と、前記電磁波送信部から送信され前記トイレットペーパーにより反射した前記電磁波を受信する電磁波受信部と、を有する反射式センサであって、前記電磁波を送受信するセンシング動作を行い、前記電磁波受信部において受信した前記電磁波の強度を検知する前記反射式センサと、
前記反射式センサの検知結果についての情報を外部機器へ送信する情報送信部と、
を備え、
前記反射式センサは、
前記強度が第１閾値以上のとき、第１周期で前記センシング動作を行い、
前記強度が前記第１閾値未満のとき、前記第１周期よりも短い第２周期で前記センシング動作を行い、
前記強度が最小値のとき、前記第１周期で前記センシング動作を行うことを特徴とする紙巻き器。

【請求項2】

前記反射式センサは、
前記強度が前記第１閾値未満、かつ、前記第１閾値よりも小さい第２閾値以上のとき、前記第２周期で前記センシング動作を行い、
前記強度が前記第２閾値未満のとき、前記第２周期よりも短い第３周期で前記センシング動作を行うことを特徴とする請求項１記載の紙巻き器。

【請求項3】

前記第１閾値と前記第２閾値との差に対する前記第２周期から前記第３周期への減少率の割合は、前記強度の最大値と前記第１閾値との差に対する前記第１周期から前記第２周期への減少率の割合よりも大きいことを特徴とする請求項２記載の紙巻き器。

【請求項4】

前記反射式センサは、前記保持部よりも後方に設けられることを特徴とする請求項１～３のいずれか１つに記載の紙巻き器。

【請求項5】

前記保持部よりも上方に設けられる紙切板及び天板の少なくともいずれかをさらに備え、
前記反射式センサは、前記保持部よりも下方に設けられることを特徴とする請求項１～４のいずれか１つに記載の紙巻き器。

【請求項6】

前記反射式センサは、前記電磁波送信部から送信される前記電磁波の中心軸が斜め上方に向かうように設けられることを特徴とする請求項５記載の紙巻き器。

【請求項7】

前記反射式センサは、前記電磁波送信部から送信される前記電磁波の中心軸が前記保持部よりも下方に向かうように設けられることを特徴とする請求項６記載の紙巻き器。

【請求項8】

紙巻き器と、
外部機器と、
を備え、
前記紙巻き器は、
トイレットペーパーを保持する保持部と、
前記トイレットペーパーに向けて電磁波を送信する電磁波送信部と、前記電磁波送信部から送信され前記トイレットペーパーにより反射した前記電磁波を受信する電磁波受信部と、を有する反射式センサであって、前記電磁波を送受信するセンシング動作を行い、前記電磁波受信部において受信した前記電磁波の強度を検知する前記反射式センサと、
前記反射式センサの検知結果についての情報を前記外部機器へ送信する情報送信部と、
を有し、
前記反射式センサは、
前記強度が第１閾値以上のとき、第１周期で前記センシング動作を行い、
前記強度が前記第１閾値未満のとき、前記第１周期よりも短い第２周期で前記センシング動作を行い、
前記強度が最小値のとき、前記第１周期で前記センシング動作を行い、
前記外部機器は、前記強度が所定値以下になると、前記トイレットペーパーの交換時期を報知することを特徴とするトイレ管理システム。

【請求項9】

トイレットペーパーを保持する保持部と、
前記トイレットペーパーに向けて電磁波を送信する電磁波送信部と、前記電磁波送信部から送信され前記トイレットペーパーにより反射した前記電磁波を受信する電磁波受信部と、を有する反射式センサであって、前記電磁波を送受信するセンシング動作を行い、前記電磁波受信部において受信した前記電磁波の強度を検知する前記反射式センサと、
前記反射式センサの検知結果についての情報を外部機器へ送信する情報送信部と、
を備え、
前記反射式センサは、
前記強度が第１閾値以上のとき、第１周期で前記センシング動作を行い、
前記強度が前記第１閾値未満のとき、前記第１周期よりも短い第２周期で前記センシング動作を行い、
前記強度が最小値のとき、前記第１周期よりも長い周期で前記センシング動作を行うことを特徴とする紙巻き器。

【請求項10】

トイレットペーパーを保持する保持部と、
前記トイレットペーパーに向けて電磁波を送信する電磁波送信部と、前記電磁波送信部から送信され前記トイレットペーパーにより反射した前記電磁波を受信する電磁波受信部と、を有する反射式センサであって、前記電磁波を送受信するセンシング動作を行い、前記電磁波受信部において受信した前記電磁波の強度を検知する前記反射式センサと、
前記反射式センサの検知結果についての情報を外部機器へ送信する情報送信部と、
を備え、
前記反射式センサは、
前記強度が第１閾値以上のとき、第１周期で前記センシング動作を行い、
前記強度が前記第１閾値未満のとき、前記第１周期よりも短い第２周期で前記センシング動作を行い、
前記強度が最小値のとき、前記センシング動作を停止させることを特徴とする紙巻き器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の態様は、一般的に、紙巻き器及びトイレ管理システムに関する。

【背景技術】

【0002】

パブリック空間のトイレブースでは、盗難防止のために、交換用のトイレットペーパーを置いていないことがある。このような場合には、清掃員などの管理者が定期的に巡回してトイレットペーパーを補充することが行われている。

【0003】

しかし、このような方法では、トイレットペーパーがない状態を防ぐためには、管理者の巡回頻度を多くする必要があり、管理者の負担が大きくなってしまう。また、このような方法では、管理者がトイレットペーパーの交換が必要ないトイレブースも巡回して点検する必要があり、効率が悪い。特に、日本では将来的に人口減少に伴う労働力不足が懸念されていることから、効率的にトイレットペーパーの交換を行うことができるトイレ管理システムがますます重要になってくる。

【0004】

特許文献１では、トイレットペーパーを収納するフォルダ内部の対向する位置に発光ダイオードと受光センサとを設け、トイレットペーパーによって遮断されていた発光ダイオードからの光を受光センサが受光することでトイレットペーパーの残量が所定量以下になったことを検知する装置が提案されている。しかし、このような装置では、透過式センサを使用しているため、トイレットペーパーの残量が所定量以下か否かしか検知することができず、トイレットペーパーの残量が徐々に減っていくことを検知できない。つまり、トイレットペーパーの残量の詳細な変化を検知できない。また、透過式センサを使用する場合には、常にセンシング動作を行う必要があるため、センシング動作に使用する電気量が多くなり、消費電力が大きくなってしまう。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第５４１１２１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

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、トイレットペーパーの残量の詳細な変化を検知できるとともに、センシング動作に使用する電気量を削減しつつ、トイレブースの外部にいる管理者にトイレットペーパーの交換時期を報知することができる紙巻き器及びトイレ管理システム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】

【0007】

第１の発明は、トイレットペーパーを保持する保持部と、前記トイレットペーパーに向けて電磁波を送信する電磁波送信部と、前記電磁波送信部から送信され前記トイレットペーパーにより反射した前記電磁波を受信する電磁波受信部と、を有する反射式センサであって、前記電磁波を送受信するセンシング動作を行い、前記電磁波受信部において受信した前記電磁波の強度を検知する前記反射式センサと、前記反射式センサの検知結果についての情報を外部機器へ送信する情報送信部と、を備え、前記反射式センサは、前記強度が第１閾値以上のとき、第１周期で前記センシング動作を行い、前記強度が前記第１閾値未満のとき、前記第１周期よりも短い第２周期で前記センシング動作を行うことを特徴とする紙巻き器である。

【0008】

この紙巻き器によれば、反射式センサを設けることで、トイレットペーパーの残量の詳細な変化を検知することができる。また、受信した電磁波の強度が大きい（第１閾値以上の）ときには長い周期（第１周期）でセンシング動作を行い、受信した電磁波の強度が小さい（第１閾値未満の）ときには短い周期（第２周期）でセンシング動作を行うことで、シンプルな制御でトイレットペーパーの残量が多いときにセンシング動作に使用する電気量を削減できる。これにより、透過式センサを用いる場合と比べて、消費電力を抑えることができる。また、反射式センサの検知結果についての情報を外部機器へ送信する情報送信部を設けることで、外部機器を介してトイレブースの外部にいる管理者にトイレットペーパーの交換時期を報知することができる。これにより、管理者による点検のための巡回が不要となり、効率的にトイレットペーパーの交換を行うことができる。また、その結果、紙切れが発生する可能性を低減でき、トイレを使用する使用者にとって使い勝手の良いトイレ空間にすることができる。

【0009】

第２の発明は、第１の発明において、前記反射式センサは、前記強度が前記第１閾値未満、かつ、前記第１閾値よりも小さい第２閾値以上のとき、前記第２周期で前記センシング動作を行い、前記強度が前記第２閾値未満のとき、前記第２周期よりも短い第３周期で前記センシング動作を行うことを特徴とする紙巻き器である。

【0010】

この紙巻き器によれば、受信した電磁波の強度がさらに小さい（第２閾値未満の）ときにはさらに短い周期（第３周期）でセンシング動作を行うことで、シンプルな制御でトイレットペーパーの残量が多いときにセンシング動作に使用する電気量を削減しつつ、トイレットペーパーの残量が少ないときにはトイレットペーパーの残量をより確実に検知することができる。

【0011】

第３の発明は、第２の発明において、前記第１閾値と前記第２閾値との差に対する前記第２周期から前記第３周期への減少率の割合は、前記強度の最大値と前記第１閾値との差に対する前記第１周期から前記第２周期への減少率の割合よりも大きいことを特徴とする紙巻き器である。

【0012】

この紙巻き器によれば、第１閾値と第２閾値との差に対する第２周期から第３周期への減少率の割合を、強度の最大値と第１閾値との差に対する第１周期から第２周期への減少率の割合よりも大きくすることで、トイレットペーパーの残量が少なくなるほどより短い周期でセンシング動作を行うことができる。これにより、トイレットペーパーの残量が少ないときにはトイレットペーパーの残量をより確実に検知することができる。

【0013】

第４の発明は、第１～第３のいずれか１つの発明において、前記反射式センサは、前記強度が最小値のとき、前記第１周期で前記センシング動作を行うことを特徴とする紙巻き器である。

【0014】

この紙巻き器によれば、受信した電磁波の強度が最小値のときには第１周期でセンシング動作を行うことで、トイレットペーパーの残量がなくなったときにセンシング動作に使用する電気量を削減できる。

【0015】

第５の発明は、第１～第４のいずれか１つの発明において、前記反射式センサは、前記保持部よりも後方に設けられることを特徴とする紙巻き器である。

【0016】

この紙巻き器によれば、保持部よりも後方に反射式センサを設けることで、反射式センサが使用者の手などの意図しない干渉を受けることを抑制でき、より正確にトイレットペーパーの残量を検知することができる。

【0017】

第６の発明は、第１～第５のいずれか１つの発明において、前記保持部よりも上方に設けられる紙切板及び天板の少なくともいずれかをさらに備え、前記反射式センサは、前記保持部よりも下方に設けられることを特徴とする紙巻き器である。

【0018】

紙巻き器が紙切板や天板を備える場合、紙切板や天板とトイレットペーパーとの間に、トイレットペーパーから発生する紙粉が溜まりやすい。紙粉が溜まりやすい箇所に反射式センサを設けると、紙粉の影響によって検知精度が低下する場合がある。これに対し、この紙巻き器によれば、保持部よりも下方に反射式センサを設けることで、紙巻き器が紙切板や天板を備える場合にも、反射式センサが紙粉の影響を受けることを抑制できる。これにより、より正確にトイレットペーパーの残量を検知することができる。

【0019】

第７の発明は、第６の発明において、前記反射式センサは、前記電磁波送信部から送信される前記電磁波の中心軸が斜め上方に向かうように設けられることを特徴とする紙巻き器である。

【0020】

この紙巻き器によれば、電磁波送信部から送信される電磁波の中心軸が斜め上方に向かうように反射式センサを設けることで、トイレットペーパーの残量が少なくなった際にも、より正確にトイレットペーパーの残量を検知することができる。

【0021】

第８の発明は、第７の発明において、前記反射式センサは、前記電磁波送信部から送信される前記電磁波の中心軸が前記保持部よりも下方に向かうように設けられることを特徴とする紙巻き器である。

【0022】

この紙巻き器によれば、電磁波送信部から送信される電磁波の中心軸がトイレットペーパーの軸心よりも下方に向かうように反射式センサを設けることで、トイレットペーパーの残量の詳細な変化を検知できるとともに、トイレットペーパーの残量が所定量以下になった際には、電磁波受信部において受信する電磁波の強度が大きく下がるため、より確実にトイレットペーパーの残量が少ないことを検知できる。

【0023】

第９の発明は、紙巻き器と、外部機器と、を備え、前記紙巻き器は、前記トイレットペーパーを保持する保持部と、前記トイレットペーパーに向けて電磁波を送信する電磁波送信部と、前記電磁波送信部から送信され前記トイレットペーパーにより反射した前記電磁波を受信する電磁波受信部と、を有する反射式センサであって、前記電磁波を送受信するセンシング動作を行い、前記電磁波受信部において受信した前記電磁波の強度を検知する前記反射式センサと、前記反射式センサの検知結果についての情報を前記外部機器へ送信する情報送信部と、を有し、前記反射式センサは、前記強度が第１閾値以上のとき、第１周期で前記センシング動作を行い、前記強度が前記第１閾値未満のとき、前記第１周期よりも短い第２周期で前記センシング動作を行い、前記外部機器は、前記強度が所定値以下になると、前記トイレットペーパーの交換時期を報知することを特徴とするトイレ管理システムである。

【0024】

このトイレ管理システムによれば、紙巻き器に反射式センサを設けることで、トイレットペーパーの残量の詳細な変化を検知することができる。また、受信した電磁波の強度が大きい（第１閾値以上の）ときには長い周期（第１周期）でセンシング動作を行い、受信した電磁波の強度が小さい（第１閾値未満の）ときには短い周期（第２周期）でセンシング動作を行うことで、シンプルな制御でトイレットペーパーの残量が多いときにセンシング動作に使用する電気量を削減できる。これにより、透過式センサを用いる場合と比べて、消費電力を抑えることができる。また、紙巻き器に反射式センサの検知結果についての情報を外部機器へ送信する情報送信部を設け、電磁波受信部において受信した電磁波の強度が所定値以下になると、外部機器がトイレットペーパーの交換時期を報知することで、外部機器を介してトイレブースの外部にいる管理者にトイレットペーパーの交換時期を報知することができる。これにより、管理者による点検のための巡回が不要となり、効率的にトイレットペーパーの交換を行うことができる。

【発明の効果】

【0025】

本発明の態様によれば、トイレットペーパーの残量の詳細な変化を検知できるとともに、センシング動作に使用する電気量を削減しつつ、トイレブースの外部にいる管理者にトイレットペーパーの交換時期を報知することができる紙巻き器及びトイレ管理システムが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】実施形態に係る紙巻き器を模式的に表す斜視図である。

【図2】実施形態に係るトイレ管理システムを模式的に表すブロック図である。

【図3】図３（ａ）及び図３（ｂ）は、実施形態に係る紙巻き器を模式的に表す正面図及び側断面図である。

【図4】図４（ａ）及び図４（ｂ）は、実施形態の変形例に係る紙巻き器を模式的に表す正面図及び側断面図である。

【図5】実施形態に係るトイレ管理システムの紙巻き器の動作の一例を表すフローチャートである。

【図6】実施形態に係るトイレ管理システムの外部機器の動作の一例を表すフローチャートである。

【図7】図７（ａ）及び図７（ｂ）は、実施形態に係るトイレ管理システムの紙巻き器の動作の別の一例を表すフローチャートである。

【図8】実施形態に係るトイレ管理システムの外部機器の動作の別の一例を表すフローチャートである。

【図9】実施形態に係るトイレ管理システムの紙巻き器の動作の一部を表すフローチャートである。

【図10】実施形態に係る紙巻き器におけるセンシング動作の周期の一例を表すタイミングチャートである。

【図11】実施形態に係る紙巻き器における電磁波の強度と周期の関係を表すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0027】

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。

【0028】

図１は、実施形態に係る紙巻き器を模式的に表す斜視図である。
図２は、実施形態に係るトイレ管理システムを模式的に表すブロック図である。
図１及び図２に表したように、実施形態に係るトイレ管理システム５００は、紙巻き器１００と、外部機器２００と、を備えている。紙巻き器１００は、トイレットペーパーＴＰの残量についての情報を外部機器２００に送信する。外部機器２００は、トイレットペーパーＴＰの残量についての情報に基づき、トイレットペーパーＴＰの交換時期を報知する。

【0029】

紙巻き器１００は、保持部１０と、外郭２０と、反射式センサ３０と、情報送信部４０と、紙切板５０と、天板６０と、を有する。紙巻き器１００は、トイレブースの壁面ＷＬに取り付けられる。

【0030】

保持部１０は、トイレットペーパーＴＰを保持する。より具体的には、保持部１０は、トイレットペーパーＴＰの芯に差し込まれることで、トイレットペーパーＴＰを回転可能な状態で保持する。保持部１０は、例えば、トイレットペーパーＴＰの芯の左右方向の端部のそれぞれに差し込まれてもよいし、トイレットペーパーＴＰの芯の内部を左右方向に貫通するように差し込まれてもよい。保持部１０は、外郭２０に支持されている。

【0031】

外郭２０は、トイレットペーパーＴＰの後方及び側方を囲むように設けられている。換言すれば、トイレットペーパーＴＰは、外郭２０の内部に収納されている。外郭２０は、トイレブースの壁面ＷＬに取り付けられる背板２１と、背板２１の左右方向の一端から前方に向かって延びる側板２２と、背板２１の左右方向の他端から前方に向かって延びる側板２３と、を有する。保持部１０は、側板２２及び側板２３の少なくとも一方の内側に設けられる。この例では、２つの保持部１０のうち一方が、側板２２の内側に設けられており、２つの保持部１０のうち他方が、側板２３の内側に設けられている。

【0032】

本願明細書では、トイレブースの壁面ＷＬに取り付けられた紙巻き器１００に向かい合う使用者から見て、手前側を「前方」、奥側を「後方」、上側を「上方」、下側を「下方」、左側を「左側方」、右側を「右側方」とする。

【0033】

反射式センサ３０は、電磁波の反射を利用してトイレットペーパーＴＰの残量を検知する。反射式センサ３０は、例えば、赤外線センサなどの光電センサ、または、マイクロ波センサやミリ波センサなどの電波センサである。反射式センサ３０が設けられる位置については、後述する。反射式センサ３０は、電磁波送信部３１と、電磁波受信部３２と、を有する。

【0034】

電磁波送信部３１は、保持部１０により保持されたトイレットペーパーＴＰに向けて電磁波を送信する。電磁波送信部３１から送信される電磁波は、例えば、光または電波である。電磁波受信部３２は、電磁波送信部３１から送信されトイレットペーパーＴＰにより反射した電磁波（反射波）を受信する。反射式センサ３０は、電磁波送信部３１から電磁波を送信し、電磁波受信部３２においてトイレットペーパーＴＰにより反射した電磁波（反射波）を受信するセンシング動作を行う。つまり、反射式センサ３０は、電磁波を送受信するセンシング動作を行う。

【0035】

反射式センサ３０は、電磁波受信部３２において受信した電磁波の強度を検知する。反射式センサ３０は、電磁波受信部３２において受信した電磁波の強度を検知することで、トイレットペーパーＴＰの残量を検知する。トイレットペーパーＴＰの残量が所定量よりも多いとき、電磁波受信部３２において受信する電磁波の強度は所定値よりも大きい。トイレットペーパーＴＰの残量が所定量よりも少ないとき、電磁波受信部３２において受信する電磁波の強度は所定値よりも小さい。

【0036】

情報送信部４０は、反射式センサ３０の検知結果についての情報を外部機器２００へ送信する。情報送信部４０は、反射式センサ３０の電磁波受信部３２と電気的に接続されている。情報送信部４０は、例えば、無線通信により外部機器２００へ情報を送信する。情報送信部４０は、有線通信により外部機器２００へ情報を送信してもよい。つまり、情報送信部４０は、外部機器２００と電気的に接続されていてもよい。

【0037】

反射式センサ３０の検知結果についての情報は、例えば、電磁波受信部３２において受信した電磁波の強度についての情報（信号）である。反射式センサ３０の検知結果についての情報は、例えば、受信した電磁波の強度に基づいて算出されるトイレットペーパーＴＰの残量についての情報（信号）であってもよい。反射式センサ３０の検知結果についての情報は、例えば、トイレットペーパーＴＰの残量が所定量よりも少ないことを示す情報（信号）であってもよい。

【0038】

反射式センサ３０及び情報送信部４０の動作は、例えば、制御部により制御される。制御部は、例えば、反射式センサ３０におけるセンシング動作の周期や情報送信部４０から情報を送信するタイミングなどを制御する。反射式センサ３０、情報送信部４０、及び制御部のいずれかは、外部機器２００からの信号を受信する受信部を有していてもよい。

【0039】

反射式センサ３０、情報送信部４０、及び制御部は、例えば、紙巻き器１００に設けられる電池からの電力の供給を受けて作動する。外郭２０は、例えば、電池を取り付けるための電池取付部を有する。なお、反射式センサ３０、情報送信部４０、及び制御部は、コンセントを介して供給される外部電源からの電力を受けて作動してもよい。この場合、電池取付部は、省略可能である。

【0040】

紙切板５０は、使用者がトイレットペーパーＴＰを切るときに使用される。紙切板５０は、トイレットペーパーＴＰの上方に設けられている。つまり、紙切板５０は、保持部１０よりも上方に設けられている。紙切板５０は、外郭２０の側板２２及び側板２３の上部において、回動可能に軸支されている。紙切板５０は、必要に応じて設けられ、省略可能である。

【0041】

天板６０は、外郭２０及び紙切板５０の上方に設けられている。つまり、天板６０は、保持部１０よりも上方に設けられている。天板６０は、例えば、上部に物品を載置可能な平面を有する。天板６０は、例えば、棚として機能する。天板６０は、必要に応じて設けられ、省略可能である。

【0042】

外部機器２００は、トイレブースの外部にある機器である。外部機器２００は、情報送信部４０から送信された情報を受信する情報受信部を有する。外部機器２００は、例えば、管理者のパソコンや管理者の携帯電話などの端末である。外部機器２００は、例えば、管理者のパソコンや管理者の携帯電話などから接続可能なサーバであってもよい。外部機器２００は、例えば、トイレブースの内部に設けられたゲートウェイを介して、情報送信部４０から送信された情報を受信してもよい。つまり、情報送信部４０は、例えば、トイレブースの内部に設けられたゲートウェイを介して、外部機器２００へ情報を受信してもよい。

【0043】

外部機器２００は、反射式センサ３０の電磁波受信部３２において受信した電磁波の強度が所定値以下になると、トイレットペーパーＴＰの交換時期を報知する。外部機器２００は、例えば、トイレットペーパーＴＰの交換時期を表示する表示部を有する。

【0044】

図３（ａ）及び図３（ｂ）は、実施形態に係る紙巻き器を模式的に表す正面図及び側断面図である。
図３（ｂ）は、図３（ａ）に示したＡ１－Ａ２線による断面図である。
図３（ａ）及び図３（ｂ）に表したように、この例では、反射式センサ３０は、保持部１０よりも後方に設けられている。また、この例では、反射式センサ３０は、保持部１０よりも下方に設けられている。より具体的には、この例では、反射式センサ３０は、トイレブースの壁面ＷＬであって、保持部１０の後方に位置する外郭２０の背板２１の下方に設けられている。

【0045】

また、この例では、反射式センサ３０は、紙巻き器１００の左右方向の中心と重なる位置に設けられている。反射式センサ３０は、紙巻き器１００の左右方向の中心と重ならない位置に設けられていてもよい。

【0046】

また、この例では、反射式センサ３０は、電磁波送信部３１から送信される電磁波の中心軸ＣＬが斜め上方に向かうように設けられている。ここで、「斜め上方」とは、少なくとも上方の成分と前方の成分とを含む方向である。「斜め上方」は、上方の成分と前方の成分とに加えて、左右方向の成分を含む方向であってもよい。

【0047】

また、この例では、反射式センサ３０は、電磁波送信部３１から送信される電磁波の中心軸ＣＬがトイレットペーパーＴＰの軸心ＡＸから外れるように設けられている。反射式センサ３０は、電磁波送信部３１から送信される電磁波の中心軸ＣＬがトイレットペーパーＴＰの芯から外れるように設けられている。より具体的には、反射式センサ３０は、電磁波送信部３１から送信される電磁波の中心軸ＣＬがトイレットペーパーＴＰの軸心ＡＸよりも下方に向かうように設けられている。これにより、反射式センサ３０は、トイレットペーパーＴＰの軸心ＡＸよりも下方の部分における残量を検知する。

【0048】

図４（ａ）及び図４（ｂ）は、実施形態の変形例に係る紙巻き器を模式的に表す正面図及び側断面図である。
図４（ｂ）は、図４（ａ）に示したＢ１－Ｂ２線による断面図である。
図４（ａ）及び図４（ｂ）に表したように、この例では、反射式センサ３０は、保持部１０の後方に位置する外郭２０の背板２１の下部に設けられている。このように、背板２１がトイレットペーパーＴＰよりも下方に延びている場合には、反射式センサ３０は、背板２１に設けられてもよい。

【0049】

また、この例では、反射式センサ３０は、電磁波送信部３１から送信される電磁波の中心軸ＣＬがトイレットペーパーＴＰの軸心ＡＸに向かうように設けられている。このように、反射式センサ３０は、電磁波送信部３１から送信される電磁波の中心軸ＣＬがトイレットペーパーＴＰの芯に向かうように設けられてもよい。

【0050】

以下、実施形態に係るトイレ管理システム５００及び紙巻き器１００の動作について説明する。
図５は、実施形態に係るトイレ管理システムの紙巻き器の動作の一例を表すフローチャートである。
図６は、実施形態に係るトイレ管理システムの外部機器の動作の一例を表すフローチャートである。

【0051】

図５に表したように、フローを開始すると、紙巻き器１００の制御部は、反射式センサ３０によりセンシング動作を行う（ステップＳ１０１）。反射式センサ３０は、センシング動作において、電磁波送信部３１からトイレットペーパーＴＰに向けて電磁波を送信するとともに、電磁波送信部３１から送信されトイレットペーパーＴＰにより反射した電磁波を電磁波受信部３２において受信する。

【0052】

反射式センサ３０は、１回のセンシング動作につき、連続して複数回（例えば、１０回）の電磁波の送受信を行う。複数回の電磁波の送受信を行うことで誤検知の発生を抑制できる。反射式センサ３０は、例えば、受信した複数回の電磁波の強度の平均値を、１回のセンシング動作において受信した電磁波の強度とする。あるいは、反射式センサ３０は、例えば、受信した複数回の電磁波の強度のうち所定の回数、強度が一致した値を１回のセンシング動作において受信した電磁波の強度とする。あるいは、反射式センサ３０は、例えば、受信した複数回の電磁波の強度がある範囲に収まったら、その最大値と最小値との間の中央値を１回のセンシング動作において受信した電磁波の強度とする。以下、１回のセンシング動作において受信した電磁波の強度を「受信した電磁波の強度」と称する。

【0053】

受信した電磁波の強度が所定値を超える場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、制御部は、フローを終了する。つまり、受信した電磁波の強度が所定値を超える場合には、トイレットペーパーＴＰの残量が所定量を超え、トイレットペーパーＴＰの交換は不要であると判断される。所定値は、例えば、後述の第２閾値ＴＨ２よりも小さい値である。所定値は、例えば、トイレットペーパーＴＰの残量が１５％のときの強度である。

【0054】

受信した電磁波の強度が所定値以下の場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、制御部は、センシング動作の周期を変更する（ステップＳ１０３）。センシング動作の周期の変更については、後述する。

【0055】

センシング動作の周期が変更されると、制御部は、情報送信部４０から外部機器２００へ反射式センサ３０の検知結果についての情報を送信する（ステップＳ１０４）。このように、この例では、情報送信部４０は、受信した電磁波の強度が所定値以下になると、外部機器２００へ反射式センサ３０の検知結果についての情報を送信する。つまり、受信した電磁波の強度が所定値以下の場合には、トイレットペーパーＴＰの残量が所定量以下であり、トイレットペーパーＴＰの交換が必要であると判断される。

【0056】

一方、図６に表したように、外部機器２００は、紙巻き器１００の情報送信部４０からの情報を受信するまで、待機する（ステップＳ２０１：Ｎｏ）。情報送信部４０からの情報を受信すると（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、外部機器２００は、トイレットペーパーＴＰの交換時期を報知する（ステップＳ２０２）。

【0057】

以下、実施形態に係る紙巻き器１００及びトイレ管理システム５００の作用効果について説明する。
上述のように、例えば、透過式センサを使用してトイレットペーパーの残量を検知しようとすると、トイレットペーパーの残量の詳細な変化を検知できないという問題がある。これに対し、実施形態においては、反射式センサ３０を設けることで、トイレットペーパーＴＰの残量の詳細な変化を検知することができる。つまり、実施形態においては、トイレットペーパーＴＰの残量が徐々に減っていくことを検知できる。これにより、管理者がより効率的にトイレットペーパーＴＰの交換を行うことができる。

【0058】

また、実施形態においては、反射式センサ３０の検知結果についての情報を外部機器２００へ送信する情報送信部４０を設け、電磁波受信部３２において受信した電磁波の強度が所定値以下になると、外部機器２００がトイレットペーパーの交換時期を報知する。これにより、外部機器２００を介してトイレブースの外部にいる管理者にトイレットペーパーＴＰの交換時期を報知することができる。したがって、管理者による点検のための巡回が不要となり、効率的にトイレットペーパーＴＰの交換を行うことができる。また、その結果、紙切れが発生する可能性を低減でき、トイレを使用する使用者にとって使い勝手の良いトイレ空間にすることができる。

【0059】

また、実施形態においては、保持部１０よりも後方に反射式センサ３０を設けることで、反射式センサ３０が使用者の手などの意図しない干渉を受けることを抑制でき、より正確にトイレットペーパーＴＰの残量を検知することができる。

【0060】

また、紙巻き器１００が紙切板５０や天板６０を備える場合、紙切板５０や天板６０とトイレットペーパーＴＰとの間に、トイレットペーパーＴＰから発生する紙粉が溜まりやすい。紙粉が溜まりやすい箇所に反射式センサ３０を設けると、紙粉の影響によって検知精度が低下する場合がある。これに対し、実施形態においては、保持部１０よりも下方に反射式センサ３０を設けることで、紙巻き器１００が紙切板５０や天板６０を備える場合にも、反射式センサ３０が紙粉の影響を受けることを抑制できる。これにより、より正確にトイレットペーパーＴＰの残量を検知することができる。また、保持部１０よりも下方に反射式センサ３０を設けることで、トイレットペーパーＴＰを保持部１０に取り付けたままでも反射式センサ３０のメンテナンスがしやすい。

【0061】

また、実施形態においては、電磁波送信部３１から送信される電磁波の中心軸ＣＬが斜め上方に向かうように反射式センサ３０を設けることで、トイレットペーパーＴＰの残量が少なくなった際にも、より正確にトイレットペーパーＴＰの残量を検知することができる。

【0062】

また、実施形態においては、電磁波送信部３１から送信される電磁波の中心軸ＣＬがトイレットペーパーＴＰの軸心ＡＸよりも下方に向かうように反射式センサ３０を設けることで、トイレットペーパーＴＰの残量の詳細な変化を検知できるとともに、トイレットペーパーＴＰの残量が所定量以下になった際には、電磁波受信部３２において受信する電磁波の強度が大きく下がるため、より確実にトイレットペーパーＴＰの残量が少ないことを検知できる。

【0063】

以下、実施形態に係るトイレ管理システム５００及び紙巻き器１００の動作の変形例について説明する。
図７（ａ）及び図７（ｂ）は、実施形態に係るトイレ管理システムの紙巻き器の動作の別の一例を表すフローチャートである。
図８は、実施形態に係るトイレ管理システムの外部機器の動作の別の一例を表すフローチャートである。

【0064】

図７（ａ）に表したように、この例では、フローを開始すると、紙巻き器１００の制御部は、反射式センサ３０によるセンシング動作が行い（ステップＳ３０１）、情報送信部４０から外部機器２００へ反射式センサ３０の検知結果についての情報を送信する（ステップＳ３０２）。つまり、この例では、情報送信部４０は、受信した電磁波の強度に関わらず、外部機器２００へ反射式センサ３０の検知結果についての情報を送信する。

【0065】

一方、図８に表したように、外部機器２００は、紙巻き器１００の情報送信部４０からの情報を受信するまで、待機する（ステップＳ４０１：Ｎｏ）。情報送信部４０からの情報を受信すると（ステップＳ４０１：Ｙｅｓ）、外部機器２００は、電磁波受信部３２において受信した電磁波の強度が所定値を超えるか否かを判定する（ステップＳ４０２）。

【0066】

受信した電磁波の強度が所定値を超える場合（ステップＳ４０２：Ｎｏ）、外部機器２００は、フローを終了する。つまり、受信した電磁波の強度が所定値を超える場合には、トイレットペーパーＴＰの残量が所定量を超え、トイレットペーパーＴＰの交換は不要であると判断される。

【0067】

受信した電磁波の強度が所定値以下の場合（ステップＳ４０２：Ｙｅｓ）、外部機器２００は、紙巻き器１００へセンシング動作の周期変更についての信号を送信する（ステップＳ４０３）。

【0068】

紙巻き器１００へ信号を送信すると、外部機器２００は、トイレットペーパーＴＰの交換時期を報知する（ステップＳ４０４）。つまり、受信した電磁波の強度が所定値以下の場合には、トイレットペーパーＴＰの残量が所定量以下であり、トイレットペーパーＴＰの交換が必要であると判断される。

【0069】

図７（ｂ）に表したように、紙巻き器１００の制御部は、外部機器２００からの信号を受信するまで、待機する（ステップＳ５０１：Ｎｏ）。外部機器２００からのセンシング動作の周期変更についての信号を受信すると（ステップＳ５０１：Ｙｅｓ）、制御部は、センシング動作の周期を変更する（ステップＳ５０２）。センシング動作の周期の変更については、後述する。

【0070】

このように、実施形態において、受信した電磁波の強度が所定値を超えるか否かの判定は、紙巻き器１００で行われてもよいし、外部機器２００で行われてもよい。

【0071】

以下、反射式センサ３０によるセンシング動作の周期変更について説明する。
図９は、実施形態に係るトイレ管理システムの紙巻き器の動作の一部を表すフローチャートである。
図１０は、実施形態に係る紙巻き器におけるセンシング動作の周期の一例を表すタイミングチャートである。
図１１は、実施形態に係る紙巻き器における電磁波の強度と周期の関係を表すグラフである。

【0072】

電磁波（反射波）の強度の最大値Ｒｍａｘは、トイレットペーパーＴＰの残量が１００％のときの強度である。電磁波（反射波）の強度の最小値Ｒｍｉｎは、トイレットペーパーＴＰの残量が０％のときの強度である。

【0073】

図９～図１１に表したように、受信した電磁波の強度が第１閾値ＴＨ１以上（ステップＳ６０１：Ｎｏ）の場合には、反射式センサ３０は、第１周期Ｐ１でセンシング動作を行う（ステップＳ６０２）。第１周期Ｐ１は、例えば、６０分間である。第１閾値ＴＨ１は、例えば、トイレットペーパーＴＰの芯から外周までの厚さが残量１００％のときの厚さの３／４になったときの電磁波（反射波）の強度である。受信した電磁波の強度が第１閾値ＴＨ１のとき、トイレットペーパーＴＰの残量は、例えば、約５０％である。

【0074】

受信した電磁波の強度が第１閾値ＴＨ１未満（ステップＳ６０１：Ｙｅｓ）、かつ、第２閾値ＴＨ２以上（ステップＳ６０３：Ｎｏ）の場合には、反射式センサ３０は、第２周期Ｐ２でセンシング動作を行う（ステップＳ６０４）。第２周期Ｐ２は、第１周期Ｐ１よりも短い。第２周期Ｐ２は、例えば、１０分間である。第２閾値ＴＨ２は、例えば、トイレットペーパーＴＰの芯から外周までの厚さが残量１００％のときの厚さの１／２になったときの電磁波（反射波）の強度である。受信した電磁波の強度が第２閾値ＴＨ２のとき、トイレットペーパーＴＰの残量は、例えば、約２５％である。

【0075】

受信した電磁波の強度が第２閾値ＴＨ２未満（ステップＳ６０３：Ｙｅｓ）の場合には、反射式センサ３０は、第３周期Ｐ３でセンシング動作を行う（ステップＳ６０５）。第３周期Ｐ３は、第２周期Ｐ２よりも短い。第３周期Ｐ３は、例えば、１分間である。

【0076】

このように、反射式センサ３０は、受信した電磁波の強度が大きい（第１閾値ＴＨ１以上の）ときには長い周期（第１周期Ｐ１）でセンシング動作を行い、受信した電磁波の強度が小さい（第２閾値ＴＨ２以上第１閾値ＴＨ１未満の）ときには短い周期（第２周期Ｐ２）でセンシング動作を行う。これにより、シンプルな制御でトイレットペーパーＴＰの残量が多いときにセンシング動作に使用する電気量を削減できる。したがって、透過式センサを用いる場合と比べて、消費電力を抑えることができる。

【0077】

また、反射式センサ３０は、受信した電磁波の強度がさらに小さい（第２閾値ＴＨ１未満の）ときにはさらに短い周期（第３周期Ｐ３）でセンシング動作を行う。これにより、シンプルな制御でトイレットペーパーＴＰの残量が多いときにセンシング動作に使用する電気量を削減しつつ、トイレットペーパーＴＰの残量が少ないときにはトイレットペーパーＴＰの残量をより確実に検知することができる。

【0078】

なお、ここではセンシング動作の周期の数が３つの場合を例に挙げて説明したが、実施形態において、センシング動作の周期の数は、２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。センシング動作の周期の数は、必要に応じて任意の数に設定することができる。

【0079】

また、図１０及び図１１に表したように、受信した電磁波の強度が最小値Ｒｍｉｎになったら、反射式センサ３０は、センシング動作の周期を第１周期Ｐ１に戻してもよい。あるいは、受信した電磁波の強度が最小値Ｒｍｉｎになったら、反射式センサ３０は、センシング動作の周期を第１周期Ｐ１よりも長くしたり、センシング動作を停止させてもよい。これにより、トイレットペーパーＴＰの残量がなくなったときにセンシング動作に使用する電気量を削減できる。

【0080】

また、この例では、第１閾値ＴＨ１と第２閾値ＴＨ２との差Ｘ２に対する第２周期Ｐ２から第３周期Ｐ３への減少率ＤＲ２の割合ＤＲ２／Ｘ２は、最大値Ｒｍａｘと第１閾値ＴＨ１との差Ｘ１に対する第１周期Ｐ１から第２周期Ｐ２への減少率ＤＲ１の割合ＤＲ１／Ｘ１よりも大きい（（ＤＲ２／Ｘ２）＞（ＤＲ１／Ｘ１））。

【0081】

受信した電磁波の強度の最大値Ｒｍａｘと第１閾値ＴＨ１との差Ｘ１は、Ｒｍａｘ－ＴＨ１で表される。第１閾値ＴＨ１と第２閾値ＴＨ２との差Ｘ２は、ＴＨ１－ＴＨ２で表される。この例では、差Ｘ１及び差Ｘ２は、同じであり、それぞれ（Ｒｍａｘ－Ｒｍｉｎ）／４で表される。

【0082】

第１周期Ｐ１から第２周期Ｐ２への減少率ＤＲ１は、（Ｐ１－Ｐ２）／Ｐ１で表される。第２周期Ｐ２から第３周期Ｐ３への減少率ＤＲ２は、（Ｐ２－Ｐ３）／Ｐ２で表される。この例では、第１周期Ｐ１は６０分間であり、第２周期Ｐ２は１０分間であり、第３周期Ｐ３は１分間である。この場合、第１周期Ｐ１から第２周期Ｐ２への減少率ＤＲ１は、５／６（約８３％）であり、第２周期Ｐ２から第３周期Ｐ３への減少率ＤＲ２は、９／１０（９０％）である。

【0083】

このように、第１閾値ＴＨ１と第２閾値ＴＨ２との差Ｘ２に対する第２周期Ｐ２から第３周期Ｐ３への減少率ＤＲ２の割合ＤＲ２／Ｘ２を、強度の最大値Ｒｍａｘと第１閾値ＴＨ１との差Ｘ１に対する第１周期Ｐ１から第２周期Ｐ２への減少率ＤＲ１の割合ＤＲ１／Ｘ１よりも大きくすることで、トイレットペーパーＴＰの残量が少なくなるほどより短い周期でセンシング動作を行うことができる。これにより、トイレットペーパーＴＰの残量が少ないときにはトイレットペーパーＴＰの残量をより確実に検知することができる。

【0084】

以上のように、実施形態によれば、トイレットペーパーの残量の詳細な変化を検知できるとともに、センシング動作に使用する電気量を削減しつつ、トイレブースの外部にいる管理者にトイレットペーパーの交換時期を報知することができる紙巻き器及びトイレ管理システムを提供することができる。

【0085】

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、紙巻き器などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などは、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】

【0086】

１０ 保持部、 ２０ 外郭、 ２１ 背板、 ２２、２３ 側板、 ３０ 反射式センサ、 ３１ 電磁波送信部、 ３２ 電磁波受信部、 ４０ 情報送信部、 ５０ 紙切板、 ６０ 天板、 １００ 紙巻き器、 ２００ 外部機器、 ５００ トイレ管理システム、 ＡＸ 軸心、 ＣＬ 中心軸、 ＴＰ トイレットペーパー、 ＷＬ 壁面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】