(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体から放射される熱線を検知することにより人の存否を検出する人感センサと、人感センサの出力によりトイレ室内への人の入室および退室を検出するとともに、少なくともトイレ室内への人の入室から退室までの期間は照明負荷を点灯させる照明制御信号を出力し、トイレ室内への人の入室から換気扇を運転させる換気扇制御信号を出力し退室までの期間には外部から入力される停止信号によって換気扇の停止が可能であるとともに人の退室から規定時間は換気扇を運転させる換気扇制御信号を出力する制御手段と、照明制御信号および換気扇制御信号によりそれぞれ開閉制御される第１および第２の開閉部とを備え、前記停止信号がトイレ室の壁に配設された一時停止スイッチの手操作により前記制御手段に入力されることを特徴とするトイレ用熱線式自動スイッチ。
【請求項２】
前記一時停止スイッチが押釦スイッチであることを特徴とする請求項１記載のトイレ用熱線式自動スイッチ。
【請求項３】
周囲照度を検出する明るさセンサが付加され、前記制御手段では明るさセンサにより検出される周囲照度が規定値以上であるときには照明制御信号による第１の開閉部の制御を無効にして照明負荷を消灯状態に保つことを特徴とする請求項１または請求項２記載のトイレ用熱線式自動スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人体から放射される熱線を検知することによってトイレ室内における人の入室と退室とを検出し、トイレ室内に配置した照明負荷と換気扇とを制御するトイレ用熱線式自動スイッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、トイレ室内への人の入退室に応じて照明負荷を点灯させるとともに換気扇を運転するために、トイレ用熱線式自動スイッチが用いられている。この種のトイレ用熱線式自動スイッチは、人体から放射される熱線を検知する熱線センサ（一般に焦電形赤外線センサを用いる）を用いて人の存否を検出する人感センサを備え、人感センサの出力に基づいて人がトイレ室内に存在するか否かを判定している（特開昭６４−１４５３４号公報等）。この公報に記載されたトイレ用熱線式自動スイッチは、図７（ａ）の右半分に示すように、夜間のように周囲が暗いときには、時刻ｔ２において人がトイレ室に入室すると図７（ｃ）のように照明負荷を点灯させると同時に図７（ｂ）のように換気扇の運転を開始し、人がトイレ室から退室すると照明負荷を消灯させ、その後、規定時間ＡＴ１は換気扇の運転を継続した後に換気扇を停止させるように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のように、トイレ室への人の入室から換気扇を運転し、人の退室後まで換気扇の運転を継続する構成を採用すると、トイレの使用中に換気によって隙間風が生じることになり、冬期のように気温が低いときには肌寒さを感じることになる。
【０００４】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、換気扇の運転によって生じる隙間風で肌寒さが生じる可能性を低減させたトイレ用熱線式自動スイッチを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、人体から放射される熱線を検知することにより人の存否を検出する人感センサと、人感センサの出力によりトイレ室内への人の入室および退室を検出するとともに、少なくともトイレ室内への人の入室から退室までの期間は照明負荷を点灯させる照明制御信号を出力し、トイレ室内への人の入室から換気扇を運転させる換気扇制御信号を出力し退室までの期間には外部から入力される停止信号によって換気扇の停止が可能であるとともに人の退室から規定時間は換気扇を運転させる換気扇制御信号を出力する制御手段と、照明制御信号および換気扇制御信号によりそれぞれ開閉制御される第１および第２の開閉部とを備え、前記停止信号がトイレ室の壁に配設された一時停止スイッチの手操作により前記制御手段に入力されるものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記一時停止スイッチを押釦スイッチとしたものである。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、周囲照度を検出する明るさセンサが付加され、前記制御手段では明るさセンサにより検出される周囲照度が規定値以上であるときには照明制御信号による第１の開閉部の制御を無効にして照明負荷を消灯状態に保つものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
図１に示すように、商用電源が接続される電源端子Ｔ１と、照明負荷が接続される第１の出力端子Ｔ２と、換気扇が接続される第２の出力端子Ｔ３とを備える。電源端子Ｔ１に接続される商用電源は、定電圧回路１１において整流されるとともに安定化され直流定電圧を出力する。この定電圧回路１１から内部回路の電源が供給されることになる。
【００１１】
トイレ室内の人の存否は熱線センサ（焦電形赤外線センサを用いる）を備えた人感センサ１２により検出される。焦電形赤外線センサは微分形のセンサであって、受光した熱線量の変化に応じた振幅の出力電圧を発生させるものであり、熱線センサの出力電圧に規定の閾値以上の変化が生じると人感センサ１２からはパルス状の検知信号が出力されるようになっている。また、人感センサ１２に用いる焦電形赤外線センサは、人が視野内に存在していても動きがなく熱線量に変化が生じなければ出力電圧が得られないから、人に動きがなければ検知信号は得られない。つまり、検知信号が得られるときにだけ照明負荷を点灯させる構成とすると人の動きが止まったときには人が熱線センサの視野内に存在するにもかかわらず照明負荷が消灯することになって不都合である。そこで、検知信号の発生毎に検知信号の発生時点から所定の動作保持時間を時限するタイマ１０ａを設けるとともに、タイマ１０ａの時限動作中には照明負荷の点灯を継続させる構成が採用されている。つまり、タイマ１０ａは検知信号によってトリガされると時限動作を行い、かつ再トリガ可能に構成されている。
【００１２】
タイマ１０ａは制御手段としてのマイコン１０により構成され、このマイコン１０にはタイマ１０ａの時限時間を調節するための設定ボリューム１３も接続される。設定ボリューム１３ではタイマ１０ａの時限時間を１０秒程度から６分程度の範囲で調節することが可能になっている。さらに、マイコン１０には周囲の明るさを検出する明るさセンサ１４が接続され、明るさセンサ１４によって検出される周囲照度が規定値以上であるときには照明負荷の制御を無効にして、照明負荷を消灯状態に保つ。
【００１３】
マイコン１０では、人感センサ１２と明るさセンサ１４との出力に応じて開閉制御部１５，１６に照明制御信号および換気扇制御信号をそれぞれ与え、開閉制御部１５，１６を開閉させることにより照明負荷および換気扇を制御する。開閉部１５，１６はスイッチ要素を含み、スイッチ要素としては、３端子双方向サイリスタ（トライアック）または電磁継電器を用いており、電源端子Ｔ１と各出力端子Ｔ２，Ｔ３との間にそれぞれスイッチ要素が挿入してある。
【００１４】
ところで、明るさセンサ１４により検出される周囲照度に対する規定値は、明るさ設定スイッチ１４ａにより複数段階（実施例では２段階）で選択される。また、明るさ設定スイッチ１４ａでは明るさセンサ１４の出力を無効にする状態も選択可能になっている。さらに、マイコン１０にはモード切換スイッチ１７が接続され、人感センサ１２による人の検出に連動して両開閉部１５，１６を開閉させる自動モードと、人感センサ１２の出力とは無関係に両開閉部１５，１６をオフに保つ切モードと、人感センサ１２の出力とは無関係に両開閉部１５，１６をオンに保つ入モードとの３モードが選択可能になっている。
【００１５】
次に動作を説明する。いま、明るさ設定スイッチ１４ａでは明るさセンサ１４により検出される周囲照度に応じて開閉部１５を開閉させる状態が選択され、かつモード切換スイッチ１７では自動モードが選択されているものとする。この場合には、明るさセンサ１４により検出される周囲照度が明るさ設定スイッチ１４ａにより設定されている規定値よりも低くなり周囲が暗くなると、人感センサ１２による人の検知の有無に応じて開閉部１５，１６が制御される。ただし、開閉部１６は換気扇の制御に用いるから、周囲照度には関係なく人感センサ１２による人の検知の有無に応じて制御される。
【００１６】
すなわち、図２（ａ）の左半分に示すように周囲が明るいときには、照明負荷を制御する開閉部１５は、図２（ｃ）のように人感センサ１２によって時刻ｔ１に人が検知されてもオフに保たれる。ここに、図２（ｃ）において破線で示す期間は、人が検知されることによってタイマ１０ａが時限動作を行っている期間を示している。タイマ１０ａの時限動作は検知信号が発生した時点から開始され、タイマ１０ａの時限動作中に人感センサ１２から検知信号が再び発生するとタイマ１０ａは再トリガされる。つまり、タイマ１０ａの時限動作中に次の検知信号が得られる間はタイマ１０ａは時限動作を継続する。したがって、図２（ｃ）に破線で示す期間は、人がトイレ室に入室してから退室するまでの期間を示している。ここでの退室の時点は、人感センサによって人が検知されない状態が動作保持時間だけ継続した時点を意味する。しかして、換気扇を制御する開閉部１６は、図２（ｂ）のように、人がトイレ室から退室した時点でオンになり、規定時間（たとえば５分間）ＡＴ１が経過するとオフになる。この規定時間ＡＴ１もマイコン１０により時限されるが、規定時間ＡＴ１は固定的に設定されている。
【００１７】
図２（ａ）の右半分に示すように周囲が暗いときには、図２（ｃ）のように人感センサ１２により人が検知された時刻ｔ２の時点で照明負荷を制御する開閉部１５がオンになる。開閉部１５がオンになった後には、周囲が明るいときと同様に、タイマ１０ａの時限動作中に人感センサ１２から検知信号が再び発生するとタイマ１０ａが再トリガされ、タイマ１０ａは時限動作を継続する。開閉部１５はタイマ１０ａの時限動作が継続している間はオン状態を継続する。一方、換気扇を制御する開閉部１６は周囲が明るいときと同様に動作し、図２（ｂ）のようにタイマ１０ａの時限動作が終了した時点、つまり開閉部１５がオフになった時点で開閉部１６がオンになり、その後、規定時間ＡＴ１が経過すると開閉部１６がオフになる。
【００１８】
上述の動作説明から明らかなように、周囲が暗いときには、人がトイレ室に入室すると照明負荷が点灯し、人が退室すると（人の検知されない状態が動作保持時間だけ継続すると）照明負荷が消灯するとともに、換気扇が運転を開始し、規定時間ＡＴ１後に換気扇が停止するのである。また、周囲が明るいときには、人が入室しても照明負荷は点灯しないが、人の退室後に換気扇が規定時間ＡＴ１だけ運転されることになる。このように、トイレ室に人が居る間には換気扇が運転されないから、換気扇の動作に伴う隙間風によって肌寒さを感じることはなく、しかもトイレの使用に伴う臭気は人の退室後に換気扇によって排出されることになる。
【００１９】
なお、上述の例では明るさセンサ１４による周囲照度の検出に応じて動作を変化させる場合について説明したが、集合住宅などでトイレに窓がない場合には、周囲照度によらず人が入るときには照明負荷を点灯させる必要があるから、この場合には明るさ設定スイッチ１４ａによって明るさセンサ１４を無効とすればよい。
【００２０】
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、人がトイレ室に入室してから退室するまでの期間には換気扇を運転しないように制御していたが、本実施形態は人が入室してから退室するまでの期間においても換気扇の運転を可能としたものである。ただし、従来構成のように、トイレ室内に人が居る間に換気扇を必ず運転するのではなく、使用者の意思に応じて任意の時点で換気扇を停止させることを可能としてある。
【００２１】
このような動作を可能とするために、図３に示すように、マイコン１０には外部からの停止信号を受けて換気扇の運転を停止させる信号処理部１８を設けてある。信号処理部１８への停止信号は入力端子Ｔ４を通して入力される。本実施形態におけるマイコン１０は、第１の実施の形態とは異なり、人感センサ１２により人が検知された時点で開閉部１６をオンにして換気扇を運転させるように動作する。ただし、タイマ１０ａの時限動作中であれば、信号処理部１８を通して入力される停止信号によって、いつでも開閉部１６をオフにすることが可能になっている。停止信号は入力端子Ｔ４間を短絡する信号であって、本実施形態にあっては押釦スイッチを一時停止スイッチ２０（図５参照）として入力端子Ｔ４に接続し、一時停止スイッチ２０の押操作によって入力端子Ｔ４間を短絡する。
【００２２】
すなわち、図４（ａ）の左半分に示すように周囲が明るいときには、照明負荷を制御する開閉部１５は、図４（ｃ）のように人感センサ１２によって時刻ｔ１に人が検知されてもオフに保たれる。ただし、図４（ｃ）において破線で示す期間は、人が検知されることによってタイマ１０ａが時限動作を行っている期間、言い換えると、人がトイレ室に入室してから退室するまでの期間を示している。換気扇を制御する開閉部１６は、図４（ｂ）のように、時刻ｔ１において人がトイレ室に入室した時点でオンになり、タイマ１０ａの時限動作中においては、時刻ｔ３で一時停止スイッチ２０が押操作されて停止信号が発生したとすると、その時点でオフになる。ただし、一時停止スイッチ２０によって換気扇の運転を停止させても、タイマ１０ａの時限動作が終了すると、換気扇は再び運転を開始し、規定時間（たとえば５分間）ＡＴ１が経過すると停止する。この規定時間ＡＴ１は固定的に設定されている。
【００２３】
図４（ａ）の右半分に示すように周囲が暗いときには、図４（ｃ）のように人感センサ１２により人が検知された時刻ｔ２の時点で照明負荷を制御する開閉部１５がオンになる。開閉部１５がオンになった後には、周囲が明るいときと同様に、タイマ１０ａの時限動作中に人感センサ１２から検知信号が再び発生するとタイマ１０ａが再トリガされ、タイマ１０ａは時限動作を継続する。開閉部１５はタイマ１０ａの時限動作が継続している間はオン状態を継続する。また、換気扇を制御する開閉部１６は周囲が明るいときと同様に動作し、図４（ｂ）のように人感センサ１２から検知信号が発生した時刻ｔ２の時点で運転を開始し、タイマ１０ａの時限動作の終了後も規定時間ＡＴ１は運転を継続する。ただし、タイマ１０ａの時限動作中であれば一時停止スイッチ２０が押操作されて時刻ｔ４に停止信号が発生すると、この時点で換気扇を停止させる。この場合もタイマ１０ａの時限動作が終了すると人が退室したものとして換気扇の運転を再開し、規定時間ＡＴ１の経過後に換気扇を停止させる。
【００２４】
本実施形態では、人がトイレ室に入室すると換気扇が運転を開始するが、一時停止スイッチ２０によってトイレ室の使用者が換気扇を停止させることができるから、使用者が肌寒いと感じるときや、小用あるいは掃除のように換気扇の運転が不要であるときには、換気扇を停止させておくことが可能になる。しかも、人が退室すれば、換気扇は自動的に規定時間ＡＴ１だけ運転されるから、トイレ室の使用に伴う臭気を換気扇によって排出することができる。
【００２５】
実際の使用にあたっては、図５に示すように、トイレ室２１における便器２２の上方の天井面２３に本実施形態で説明した熱線式自動スイッチＩＳを取り付けるようにし、各出力端子Ｔ２，Ｔ３にそれぞれ照明負荷Ｌと換気扇Ｆとを負荷線Ｌｄを介して接続し、入力端子Ｔ４にはスイッチ線Ｌｓを介して一時停止スイッチ２０を接続する。一時停止スイッチ２０はトイレ室内の壁面に取り付けられ、トイレ室を使用中の人が容易に操作できるようにしてある。また、電源端子Ｔ１には電線線Ｌｐを介して商用電源が接続される。
【００２６】
熱線式自動スイッチＩＳの器体３０は、図６のように下端部にフランジ部３１を有し、フランジ部３１の上面側にハウジング部３２を備える形状に形成されている。この器体３０を天井面に取り付けるには、天井面に形成した取付孔（図示せず）にハウジング部３２を挿入して取付孔の周部下面にフランジ部３１を当接させ、この状態で固定具を用いて器体３０を天井面に固定する。つまり、天井内にスイッチボックス（図示せず）を設けているときには、フランジ部３１に形成したボックス孔３３を通してスイッチボックスに螺合するボックスねじ（図示せず）を固定具として用いる。また、スイッチボックスを用いない場合には、フランジ部３１に結合されてフランジ部３１との間で天井板を挟持することができる挟み板（図示せず）を固定具として用い、フランジ部３１に設けた挿通孔３４を通して回転操作することができる引締ねじに挟み板を螺合させ、引締ねじの回転によって挟み板とフランジ部３１との距離を変化させる。つまり、引締ねじに挟み板を螺合させており、ハウジング部３２を取付孔に挿入した後に、引締ねじを回転させて挟み板をフランジ部３１に近付けるようにし、挟み板とフランジ部３１との間で取付孔の周部を挟持するのである。スイッチボックスを用いない場合に、ボックス孔３３に固定具として木ねじを挿通し、木ねじを天井材に螺合させるようにしてもよい。
【００２７】
上述のようにして器体３０を天井に取り付けると、ハウジング部３２は天井内に収納されることになる。ハウジング部３２の上面には電源端子Ｔ１、出力端子Ｔ２，Ｔ３、入力端子Ｔ４を構成する電線挿入孔３５が開口する。つまり、電源端子Ｔ１、出力端子Ｔ２，Ｔ３、入力端子Ｔ４は、板ばねよりなる鎖錠ばねを用いた速結端子であって、電線挿入孔３５を通して器体３０に挿入された電線の先端部を鎖錠ばねのばね力を用いて鎖錠接続するように構成されている。また、電線挿入孔３５の近傍には解除孔３６が形成され、解除孔３６にマイナスドライバの先端部などを挿入すれば鎖錠ばねを撓ませて電線の鎖錠状態を解除することができるようになっている。この種の速結端子の構造は周知のものである。
【００２８】
天井面から下面側に露出するフランジ部３１には人感センサ１２に熱線を入射させるレンズ３７が設けられ、さらにフランジ部３１の下面側には設定ボリューム１３、明るさ設定スイッチ１４ａ、モード切換スイッチ１７の操作部が露出する。ただし、フランジ部３１の下面側はレンズ３７を除いては化粧プレート（図示せず）により覆われ、これらの操作部は通常は隠蔽されている。化粧プレートはフランジ部３１に対して係脱自在に係合させてあり、必要に応じてフランジ部３１から容易に取り外すことができる。他の構成および動作は第１の実施の形態と同様である。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１の発明は、トイレ室への人の入室から換気扇を動作させ、人の入室から退室の間には外部から停止信号を与えることによって換気扇を停止させることを可能にしているから、換気扇を適宜に停止させることが可能になる。つまり、冬期などであって気温が低いときには隙間風が生じないように換気扇を停止させることが可能になり、逆に夏期などであって気温が高いときには換気扇を連続運転して隙間から外気をトイレ室内に取り込むことができる。また、人の退室前には停止信号によって換気扇を停止させていても人の退室後には規定時間だけ換気扇が運転されるから、臭気を排出することができる。さらに、トイレ室の壁に配設した一時停止スイッチを手操作することで換気扇の運転を一時停止させることができるから、トイレ室の使用者の意思によって換気扇の連続運転と一時停止とを選択することができる。
【００３２】
請求項２の発明は、押操作によって換気扇を停止させることができるから、換気扇の停止操作がわかりやすいものであり、また操作部を薄肉の合成樹脂シートで覆った押釦スイッチを用いれば汚れの除去が容易になり、操作部を清潔な状態に保つことができる。
【００３３】
請求項３の発明は、昼間のように周囲照度が高いときには照明負荷を点灯させることがなく、無駄な電力消費を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】同上の動作説明図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示すブロック図である。
【図４】同上の動作説明図である。
【図５】同上の使用例を示す図である。
【図６】同上の外観を示し、（ａ）は化粧プレートを外した状態の下面図、（ｂ）は化粧プレートを外した状態の平面図である。
【図７】従来構成の動作説明図である。
【符号の説明】
１０  マイコン
１２  人感センサ
１４  明るさセンサ
１５，１６  開閉部
２１  一時停止スイッチ
【図１】
0003567815.tif 000002
【図２】
0003567815.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0003567815.tif 000006
【図６】
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【図７】
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