(57)【要約】【課題】便器前に接近する使用者を確実に検出でき、暖房便座機能における無駄な電力の消費を抑えることができる便器装置を提供できる。【解決手段】大便器上方に設置される便座と、便座の後方に設置され、少なくとも臀部を洗浄するための洗浄用ノズルが収納されたケーシングと、ケーシング内に配置され、使用者を検知する電波センサと、便座を覆い、開閉可能な便蓋と 、を備える便器装置において、便蓋は上面部材と下面部材と、有し、便蓋が閉状態の際に、電波センサから送信され、ケーシング内を透過した半値角内の電波は、便蓋の上面部材のみ、または下面部材のみを透過することを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
大便器上方に設置される便座と、前記便座の後方に設置され、少なくとも臀部を洗浄するための洗浄用ノズルが収納されたケーシングと、前記ケーシング内に配置され、使用者を検知する電波センサと、前記便座を覆い、開閉可能な便蓋と、 
を備える便器装置において、 
前記便蓋は上面部材と下面部材と、
を有し、 
前記便蓋が閉状態の際に、前記電波センサから送信され、前記ケーシング内を透過した半値角内の電波は、前記便蓋の前記上面部材のみ、または前記下面部材のみを透過することを特徴とする便器装置。
【請求項２】
前記便蓋は、前記上面部材と前記下面部材とに挟まれた断熱層を有し、
前記便蓋の前記下面部材は、閉状態において、使用者が着座する前記便座の範囲と略同一の範囲で形成されており、
前記電波センサから送信される半値角内の電波は、前記上面部材のみを透過することを特徴とする請求項１記載の便器装置。
【請求項３】
前記電波センサは、 
送信される電波が、前記便器前方に向かって水平または斜め上方に向けて送信され、前記電波が透過する前記便蓋の面に対して平行偏波である 
ことを特徴とする請求項１または２に記載の便器装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用者を検出して便座を暖める暖房便座機能などを持つ便器装置に関する発明である。 
【背景技術】
【０００２】
従来、便器装置において、電波センサを用いて使用者の有無を検出する技術が知られている。具体的には、臀部等を洗浄するノズルなどが収納される便器装置のケーシング内に電波センサが配置され、電波センサから送信される電波は便蓋などの便器装置の部材を透過させて便器前に向けて送信されている。便器前に接近する使用者によって反射した電波の反射信号を受信することで使用者の有無が検出される。
【０００３】
この技術により、光電センサのように光を通過させるための専用の窓をケーシングに用いる必要がないためデザイン性が向上できる。また、光電センサでは反射光量の大小しか分からないため、使用者の有無のみの検出となるが、電波センサは、アナログ信号を取得できるため、信号処理の工夫により使用者の詳細動作を識別して検出することができる。（例えば、特許文献１）。 
【０００４】
一方、従来の便器装置においては、暖房便座機能を持つ便器装置が多く普及している。この暖房便座機能を持つ便器装置では、使用者が便座に着座するまでに便座を暖めた状態に準備しておくことで、着座時に使用者が冷たくて不快な想いをすることなく快適に使用できる技術がある。この技術においては、使用者が着座する前までには便座を適温に暖めておく必要があるが、使用者がいない時間などの便器装置の不使用時では、なるべく便座を暖める電力を節約したいとの要望がある。
【０００５】
そのため、便座を冷やさない、すなわち便座の熱を出来る限り保温するために、便座の上方を覆う便蓋を複数の部材から成る多層構造とし、便蓋内に保温材を配置することで、便座の熱を逃がしにくくし便座を長時間保温する技術も知られている。（例えば、特許文献２〜５）。
【０００６】
この暖房便座機能を持つ便器装置においても、節電の観点から電波センサを用いることが考えられる。具体的には、電波センサによって使用者の詳細動作を識別することで、使用者が便座に着座するまでに便座を暖める時間を長くでき、結果、便器装置の不使用時間での電力を減らすことができるものである。この技術においては、電波センサから送信される電波が便蓋の多層構造を透過する可能性がある。
【０００７】
そのため、異なる媒体を電波が移動する際に、それぞれの境界面で電波の反射や吸収が起こってしまい、電波がケーシングから便蓋を介して便器前に送信されるまで、及び、使用者で反射した電波が便蓋からケーシングを介してセンサに受信されるときには十分な検知信号が得られず、使用者を検出できないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−３１１７７３号公報
【特許文献２】特開２０１０−１７８９２５号公報
【特許文献３】特開平１１−３１８７６６号公報
【特許文献４】特開２０１２−０１０８３４号公報
【特許文献５】特開２０１２−１２０６９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、便器前に接近する使用者を確実に検出でき、暖房便座機能における無駄な電力の消費を抑えることができる便器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】
【００１０】
第１の発明によれば、大便器上方に設置される便座と、便座の後方に設置され、少なくとも臀部を洗浄するための洗浄用ノズルが収納されたケーシングと、ケーシング内に配置され、使用者を検知する電波センサと、便座を覆い、開閉可能な便蓋と、を備える便器装置において、便蓋は上面部材と下面部材と、を有し、便蓋が閉状態の際に、電波センサから送信され、ケーシング内を透過した半値角内の電波は、便蓋の上面部材のみ、または下面部材のみを透過することを特徴とする便器装置である。
【００１１】
この便器装置によれば、電波センサから送信され、ケーシング内を透過した半値角内の電波が、便蓋の上面部材のみ、または下面部材のみを透過する。言い換えれば、半値角内の電波が便蓋の一層構造部分を透過する。そのため、便蓋における電波の反射や吸収が少なくなり、使用者を確実に検出することができる。よって、暖房便座機能を確実に駆動することができる。その結果、使用者が便座に着座するときに冷たくて不快な想いをすることがない。また、電波センサにより、便器前に接近する使用者を即座に検知することができるので、暖房便座機能における無駄な電力の消費を抑えることができる。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明において、便蓋は、上面部材と下面部材とに挟まれた断熱層を有し、便蓋の下面部材は、閉状態において、使用者が着座する便座の範囲と略同一の範囲で形成されており、電波センサから送信される半値角内の電波は、上面部材のみを透過することを特徴とする便器装置である。
【００１３】
この便器装置によれば、便蓋は上面部材と下面部材とに挟まれた断熱層を有しているため、便座の熱を保温することができる。よって、頻繁に暖房機能を稼働させる必要がなく、より電力の節約が可能となる。
【００１４】
第３の発明によれば、電波センサは、送信される電波が、便器前方に向かって水平または斜め上方に向けて送信され、電波が透過する便蓋の面に対して平行偏波であることを特徴とする便器装置である。
【００１５】
この便器装置によれば、送信される電波が便器前方に向かって水平または斜め上方に向けて送信され、電波が透過する便蓋の面に対して平行偏波である。そのため、便座後部のケーシング内から電波が送信された際に、半値角内の電波が便器前の使用者に多く照射され、さらに反射される。よって、使用者をより確実に検出することができる。結果、便器前に接近する使用者をより確実に検出することができることから、暖房便座機能をより確実に駆動することができるため、使用者が着座するときには便座が冷たくて不快な想いをすることなく快適に使用できる。
【発明の効果】
【００１６】
便器前に接近する使用者を確実に検出でき、暖房便座機能における無駄な電力の消費を抑えることができる便器装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の便器装置全体及び便器前の使用者を示す図である。
【図２】本発明の半値角内の電波が便蓋の一層部分を透過する図である。
【図３】本発明の便器装置の便座に着座中の使用者を示す図である。
【図４】本発明の最大放射方向の電波が、便器前方に向かって水平に向けて送信される際に、便蓋に入射する入射角度を示す図である。
【図５】本発明の最大放射方向の電波が、便器前方に向かって斜め上方に向けて送信される際に、便蓋に入射する入射角度を示す図である。
【図６】本発明の偏波（励振）方向による電波の入射を説明する概念図である。
【図７】本発明の偏波（励振）方向による電波の入射角度における反射率を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
なお、本発明においては、電波センサから送信される電波の上下（鉛直）方向に対して一番強い電波強度の方向または角度を最大放射方向、さらに最大放射方向から上下（鉛直）方向に対して使用者を検出するために必要な強い電波が送信される範囲または角度を半値角とする。すなわち、 “半値角内の電波”とは“、使用者を検出するために必要な強い電波である、最大放射方向で決定される上下の半値角の間に送信される電波の範囲”を示す。
【実施例】
【００１９】
図１は本発明の便器装置全体及び便器前の使用者を示す図である。
便器装置１は、大便器７の上方に設置される便座５と、便座５の内部に設置された暖房便座装置８と、便座５の後方に設置され、少なくとも臀部等を洗浄するための洗浄用ノズルが収納されたケーシング６と、ケーシング６内に配置され、使用者を検知する電波センサ３と、便座５を覆い、ケーシング６に軸支され、開閉可能な便蓋４と、を備える。
【００２０】
ここで、便蓋４が閉状態の際に、電波センサ３から送信され、ケーシング６内を透過した半値角内の電波、すなわち、最大放射方向１０で決定される半値角１１から半値角１２の間に送信される電波は、便蓋４を透過する。便蓋４を透過した半値角内の電波は、便器前に接近してきた使用者２に照射され、反射し、再び便蓋４を透過して電波センサ３に戻る。戻ってきた電波を受信信号として受信することで使用者２が検出される。使用者２が検出されると、暖房便座装置８に電力が供給されることで熱が発生し、便座５の表面が暖まる。結果、使用者２が便座５に着座する前に便座５を冷たい状態から暖かい適温にまで上昇させることができるため、着座時に使用者２が冷たくて不快な想いをすることなく快適に使用できる。
【００２１】
図２は本発明の半値角内の電波が便蓋４の一層部分を透過する図である。
便蓋４は上面部材２１と下面部材２２からなる多層構造である。そのため、便蓋４が閉状態のとき、暖房便座装置８によって暖められた便座５の熱を長時間保温することができる。また、便蓋４は、上面部材２１と下面部材２２に挟まれた断熱層２０を備える。そのため、便蓋４が閉状態のとき、暖房便座装置８によって暖められた便座５の熱を、更に長時間保温することができる。本実施例の便蓋４は、頻繁に暖房便座装置８への電力供給をする必要がなく、無駄な電力の消費を抑えることができる。
【００２２】
また、便蓋４は、半値角内の電波が透過する便座５の後部上方部分は上面部材２１のみの一層構造である。したがって、便蓋４による電波の反射や吸収が少なく、十分な検知信号が得られることから、確実に大便器７の前方に接近する使用者２を検出できる。さらに、半値角内の電波が便座５や暖房便座装置８の上方を通過するように電波を送信することで電波の反射や吸収を抑えることができ、さらに確実に使用者２を検出できる。
【００２３】
なお、本実施例では、半値各内の電波が、上面部材２１のみを透過しているが、便蓋４は、半値各内の電波は、下面部材２２のみを透過する構造としてもよい。具体的には、便座５の後部上方部分は下面部材２２のみの一層構造になっている。下面部材２２は、ケーシング６に向かって延長されており、下面部材２２が、ケーシング６に対して、軸支されている構造になる。
【００２４】
図３は本発明の便器装置１の便座５に着座中の使用者を示す図である。
図２で前述したように、便蓋４は、上面部材２１と下面部材２２、及び上面部材２１と下面部材２２に挟まれた断熱層２０から成る多層構造であり、半値角内の電波が透過する便座５の後部上方部分は上面部材２１のみの一層構造である。使用者２が便座５に着座したときに使用者２の臀部などが暖房便座に触れない部分、即ち使用者が着座しない便座５の後部の傾斜部分の範囲をＬ１とする。一方、Ｌ１より前方に位置し、使用者が着座する便座５の範囲をＬ２とする。このとき、図２における便蓋４の下面部材２２の範囲は、使用者が着座する便座５の範囲Ｌ２と略同一の範囲であるＬ２’で形成される。
【００２５】
ここで、Ｌ２’の範囲は、図２で前述した上面部材２１と下面部材２２、及び上面部材２１と下面部材２２に挟まれた断熱層２０から成る多層構造である。結果、便蓋４が閉状態の際に、使用者２が着座する便座５の範囲の上方には多層構造の便蓋４が位置するため、確実に暖房便座装置８によって暖められた便座５の熱を長時間保温することができる。よって、頻繁に暖房便座装置８への電力供給をする必要がなく、無駄な電力の消費を抑えることができる。
【００２６】
また、便蓋４は、Ｌ２’より後方でＬ１’の範囲は半値角内の電波が透過する部分であるが、上面部材２１のみの一層構造である。よって、便蓋４による電波の反射や吸収が少なく、十分な検知信号が得られることから、確実に大便器７の前方に接近する使用者２を検出できる。
【００２７】
図４は本発明の最大放射方向１０の電波が、便器前方に向かって水平に向けて送信される際に、便蓋４に入射する入射角度を示す図である。
便蓋４の角度は、水平を０度としたとき、１０度下向きに傾斜して設置されている。
ケーシング６内の電波センサ３から大便器７の前方に送信される電波は、水平を０度としたとき、０度に送信される。結果、電波が便蓋４に入射する入射角度は垂直を０度としたときに８０度となる。
【００２８】
また、図５は本発明の最大放射方向１０の電波が、便器前方に向かって斜め上方に向けて送信される際に、便蓋４に入射する入射角度を示す図である。
便蓋４の角度は、水平を０度としたとき、１０度下向きに傾斜して設置されている。
ケーシング６内の電波センサ３から大便器７の前方に送信される電波は、水平を０度としたとき、３０度に送信される。結果、電波が便蓋４に入射する入射角度は垂直を０度としたときに５０度となる。
【００２９】
ここで、図６は本発明の偏波（励振）方向による電波の入射を説明する概念図である。
図６のように便蓋４の面に対して電波の電界成分が入射面９と平行に入射する関係が平行偏波である。電波センサ３から送信される電波は、便蓋４に対して、平行偏波で入射される。図７は本発明の偏波（励振）方向による電波の入射角度における反射率を示す図である。
電波センサ３から送信される電波は、空気層からポリプロピレンやポリエチレンなどの樹脂からなる便蓋４に入射される。空気層の屈折率ｎ１は約１、ポリプロピレンやポリエチレンなどの樹脂の屈折率ｎ２は約１．５程度である。
【００３０】
入射角に対する平行偏波（電界成分が入射面に平行）と垂直偏波（電界成分が入射面に垂直）の反射率を比較すると、前述した図４における電波の便蓋４に対する入射角８０度の場合は、平行偏波は約０．２３７に対して、垂直偏波では約０．５３９と、平行偏波の方が、大幅に電波が便蓋４に入射するときの反射率を小さくなる。また、前述した図５における電波の便蓋４に対する入射角５０度の場合においても、平行偏波は約０．００３に対して、垂直偏波では約０．１１２と、平行偏波の方が大幅に電波が便蓋４に入射するときの反射率を小さくなる。
【００３１】
したがって、図４や図５のように、電波センサ３から送信される電波が便器前方に向かって水平または斜め上方に向けて送信され、電波が透過する便蓋４の面に対して平行偏波で入射することで、電波が便蓋４に入射するときの反射率が小さくなることから、使用者を十分検出する検知信号が得られ、確実に大便器７の前方に接近する使用者２を検出できる。
【００３２】
本発明において実施例の構成は一例にすぎず、本発明の効果を満足できるのであれば、便蓋４の一層構成と多層構成の範囲の配分は本発明の範囲内において自由に設定して構わない。また、便蓋４の角度や電波の照射角度、それに伴う便蓋４に入射する電波の入射角度も、使用者などの使用者２を十分に検出できる検知信号が得られるのであれば、自由に設定して構わない。
【符号の説明】
【００３３】
１…便器装置
２…使用者
３…電波センサ
４…便蓋
５…便座
６…ケーシング
７…大便器
８…暖房便座装置
９…入射面
１０…最大放射方向
１１、１２…半値角
２０…断熱層
２１…上面部材
２２…下面部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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