(57)【要約】【課題】電波の送受信を行い人体又は尿流を検知するセンサ部からの出力信号を基にして洗浄水の吐水制御を行い、外部からの特定信号を受信することによって洗浄水の吐水制御を停止することが可能な小便器装置。【解決手段】電波の送受信によって使用者又は尿流を検知して出力信号を導出するセンサ部を有し、該センサ部からの出力信号を基に自動洗浄を行う自動洗浄機能付小便器装置において、前記センサ部は外部から出力信号の直流成分が変動する信号である特定信号を予め設定された時間以上受信することにより、自動洗浄機能を停止させる洗浄機能制御部を設け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】
小便器に対し洗浄水を供給可能にするバルブと、電波の送受信によって使用者又は尿流を検知して出力信号を導出するセンサ部と、該センサ部からの出力信号に応じて前記バルブの開閉を制御する洗浄機能制御部とを有する小便器装置において、該洗浄機能制御は出力信号の直流成分が任意に定められた基準値を所定の時間超えた時にバルブの開弁を禁止することを特徴とする小便器装置。
【請求項２】
前記洗浄機能制御部は、バルブの開弁を禁止している際に再度出力信号の直流成分が任意に定められた基準値を所定の時間超えた時にバルブの開弁禁止を解除することを特徴とする請求項１記載の小便器装置。
【請求項３】
前記洗浄機能制御部は、バルブの開弁禁止／解除を音声によって外部に報知することを特徴とする請求項１又は２記載の小便器装置。
【請求項４】
前記洗浄機能制御部は、バルブの開弁禁止解除時に洗浄水を一定時間吐水することを特徴とする請求項２又は３記載の小便器装置。
【請求項５】
前記洗浄機能制御部は、バルブの開弁禁止中に、センサ部で任意の周波数又は振幅値を有する特定信号を受信した際に、一定時間の吐水を行うことを特徴とする請求項１乃至４何れか一項記載の小便器装置。
【請求項６】
前記洗浄機能制御部は、開弁禁止が所定の時間以上継続した場合には、開弁禁止解除を行うことを特徴とする請求項１乃至５ずれか一項記載の小便器装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電波の送受信を行い人体又は尿流の検知を行うセンサ部からの出力信号にて洗浄水の吐水制御を行う小便器において、洗浄機能制御部により外部から吐水の制御を容易に行うことができる小便器装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、小便器装置における洗浄水の吐水制御は、光を用いて対象物を検知する光電センサを用いて、使用者の有無を判定することにより行っていた。また光電センサは、使用者が小便器装置直前にいる時間に応じて洗浄水量を検知するものであり、使用者を検知している際には洗浄水の吐水を行うことはないものである。
【０００３】
また、光電センサを用いた小便器装置において、小便器装置の掃除等で一時的に洗浄水の吐水を停止させる場合においては、光電センサの任意の部分に磁石等の磁性体を設置することで吐水の停止を行っていた。更に光電センサの任意の部分に磁石等の磁性体を接近させることで、使用者の検知に関わらず一定流量の洗浄を行うものであった。
【０００４】
上記の方法の他に、設置場所においては掃除を行う人の判断により、光電センサの投光部に遮蔽物（例えば掃除等に用いる雑巾）を置くことにより、光電センサに人体が使用中であると認識させて吐水の停止を行う方法も行われていた。
【０００５】
また、電波の送受信によって使用者又は尿流を検知するセンサを有した小便器装置もあり（例えば、特許文献１）、電波センサを用いた場合における掃除時の対応としては、センサの検知範囲内において掃除者が特定の動作をすることにより洗浄水の吐水を制御する方法が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】
実開昭６２−１３２４８４（第１−２頁、第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、電波センサを用いた小便器装置は、光電センサを用いた小便器装置とは異なり、センサ部を隠蔽することが可能であるため掃除者がセンサ部の場所を確認することができない場合もあり、光電センサのようにセンサ部を隠蔽することによる洗浄水の止水を行うことは出来なくなる。
また、磁石等による磁性体を用いた吐水制御においても、掃除者が磁石を携帯する必要があり、また磁石を紛失すると機能としては使用できなくなる。
【０００８】
また、電波センサにおける掃除時の対応として、センサの検知範囲内においてある特定の動作を行うことで洗浄水の制御を行うものが提案されているが、掃除者による動作の違いや、動作を行う場所によっては検知できない可能性もある。
【０００９】
そこで、本発明は、掃除者の違いや動作の影響を極力低減させ、且つ容易な方法によって外部から吐水の制御を行うことが可能で、更に精度良く吐水の制御を行うことができる小便器装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
前記目的達成のために、小便器に対し洗浄水を供給可能にするバルブと、電波の送受信によって使用者又は尿流を検知して出力信号を導出するセンサ部と、該センサ部からの出力信号に応じて前記バルブの開閉を制御する洗浄機能制御部とを有する小便器装置において、該洗浄機能制御は出力信号の直流成分が任意に定められた基準値を所定の時間超えた時にバルブの開弁を禁止することを特徴とする。
かかる構成により、センサ部の設置されている近傍に、任意の物体を接近させることによってセンサ部から得られる出力信号の直流成分は、使用者又は尿流から得られる出力信号の直流成分と明らかに異なる信号を得ることができるため、洗浄機能制御部は使用者又は尿流とは異なる物体の検知で特別な検知であると判断することができ、この判断により通常の洗浄とは異なると判断できるため、掃除等の特別な場合において洗浄水を容易に停止させることが可能となる。
また、直流成分が基準値を一定時間以上超えた時のみにバルブの開弁を禁止するため、小便器装置内に偶発的に物体が投入される等の事態に対してもバルブの開弁禁止を行うことはない。
【００１１】
また、請求項２記載のように、前記洗浄機能制御部は、バルブの開弁を禁止している際に再度出力信号の直流成分が任意に定められた基準値を所定の時間超えた時にバルブの開弁禁止を解除することを特徴とする。
かかる構成により、バルブの開動作禁止を行った時の操作と同様の操作を行うことにより開動作禁止を解除することができるため、単一の方法で容易に切り替えを行うことが可能となる。
【００１２】
また、請求項３記載のように、前記洗浄機能制御部は、バルブの開弁禁止／開弁禁止解除を音声によって外部に報知することを特徴とする。
電波センサを隠蔽して小便器装置に搭載する目的の１つとして、外部からのいたずら等によるセンサの破壊等を防止することがあるが、バルブの開弁禁止／解除を報知する手段を外部へ露出させ視覚的に報知すると、上記のように破損する恐れがある。
かかる構成により、内部へ報知手段を隠蔽して外部に音声によって放置することにより、いたずら等による破壊が起こることなく、且つ外部に的確にバルブ開弁禁止／解除を報知することが可能となる。
【００１３】
また、請求項４記載のように、前記洗浄機能制御部は、バルブの開弁禁止解除時に洗浄水を一定時間吐水することを特徴とする。
かかる構成により、小便器装置の設置場所においては、音声等などで報知が困難である場所もあるため、洗浄水の一定時間の吐水により視覚的に外部に報知でき、且つ小便器装置に別途報知手段を設けることなく開弁禁止解除を外部へ報知することが可能となる。
【００１４】
また、請求項５記載のように、前記洗浄機能制御部は、バルブの開弁禁止中に、センサ部で任意の周波数又は振幅値を有する特定信号を受信した際に、一定時間の吐水を行うことを特徴とする。
かかる構成により、例えば掃除中に洗浄水を使用して便器内の洗浄を行うことは頻繁に行われる行為であり、バルブの開弁禁止中にある信号により一時的にバルブの開弁禁止を解除することによって掃除等の一時的な洗浄水の使用を容易に行うことが可能となる。
【００１５】
また、請求項６記載のように、前記洗浄機能制御部は、開弁禁止が所定の時間以上継続した場合には、開弁禁止解除を行うことを特徴とする。
かかる構成により、バルブの開弁禁止を行った後に解除を行わず報知したままの状態であると、尿流等による汚れの付着に繋がるため、一定時間後にバルブ開弁禁止を解除して通常の仕様に復帰させることにより、便器の汚れの付着を防止することができると共に、使用者の洗浄水が流れないことによる違和感を無くすことが可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を、図面を参照にして説明する。本実施例では、センサ部から放射する電波の周波数を、屋内のセンシング用途として使用できる１０．５〜１０．５５ＧＨｚとしているが、それ以外の周波数においても同様の効果を得ることができる。
ここで、図１に、本発明の小便器装置の概略構成図、図２にセンサ部及び駆動回路の概略構成図、図３に定在波の波形図、図４に演算部におけるメイン動作フローチャート図、図５に掃除モードにおけるフローチャート図、図６に演算部周辺の回路概略構成図を示す。
【００１７】
図１に本発明の小便器装置の概略構成図を示す。本発明の小便器装置１００は、センサ部において使用者又は尿流を検知して得られた出力信号を基に洗浄水の制御を行うものである。そのため、センサ部の設置位置としては、使用者を検知することを目的とした場合には、小便器装置上部で且つ使用者方向に送信波１０５を放射する位置（１０１）、又は、小便器装置内部で、背面に設置し且つ使用者方向に対して送信波１０５を放射する位置（１０２）等が考えられる。また、尿流を検知することを目的とした場合には、小便器装置上部で且つ排水口が設けられた下面方向に送信波を放射する位置（１０３）、又は、小便器装置内部で背面に設置し、且つ尿流が通過するであろう方向、本実施例では斜め下方に送信波を放射する位置（１０４）等が考えられる。上記のような設置場所の何れかにセンサ部を設けて使用者又は尿流の検知を行うものである。また、上記設置場所以外にも、使用者又は尿流を検知するための設置場所は存在するが、基本的にはどの場所に設置しても使用者又は尿流を検知することができれば特に問題ではない。
ここで、上記の設置場所に設置されたセンサ部は、外部からは見えないように陶器で隠蔽された状態にある。そこで、小便器装置掃除時にセンサ部に外部から信号を入力させ、隠蔽した状態においても洗浄水の吐水制御を容易に行うようにするものである。
【００１８】
図２に、センサ部及び駆動回路の概略構成図を示す。本実施例では、電波の送受信によって動体の周波数によるドップラ信号を出力信号として導出するドップラセンサを用いた例を示す。センサ部２００より出力された出力信号２０１は、交流増幅器２０２を通過後に人体の動きの周波数成分のみを抽出する人体検知フィルタ部２０３と、尿流の周波数成分のみを通過する尿流検知フィルタ部２０４に入力され、各周波数に応じた出力信号２０６、２０７を演算部２０５に抽出する。ここで、人体又は尿流を検知するために用いた増幅器２０２は周波数成分のみを抽出するため、交流アンプを用いて増幅を行っている。
【００１９】
各フィルタ部２０３、２０４を通過した出力信号は演算部２０５に入力されて、各出力信号２０６、２０７と予め設定された閾値との比較により洗浄水の吐水制御を行うものである。吐水の制御には、洗浄水の吐水／止水を行うバルブ２０８へ演算部２０５から制御を行うものである。本実施例では、人体検知フィルタ部２０３及び尿流検知フィルタ部２０４の両方を備えているが、尿流の検知によって洗浄水の吐水制御を行う場合においても、人体の検知を行うことで使用者が使用する前に陶器面を濡らして尿の付着を防止させるための前洗浄を行うことができるため、本実施例において両方のフィルタ部を記載している。
また、演算部２０５において、どちらのフィルタからの出力信号によって洗浄水の吐水制御を行うかを決定することができるため、２つのフィルタ部を設けることによる問題はない。
【００２０】
ここで、本実施例の小便器装置は、交流アンプを用いた増幅器２０２の他に、直流成分をも増幅する直流アンプで構成された直流増幅器２１０を並列で有するものである。この直流増幅器２１０は、センサ部２００と検知対象物との距離によって生じる定在波を導出するために設けられたものであり、導出された直流成分は自動洗浄機能を制御する洗浄機能制御部２１１に入力されるものである。
直流増幅器２１０から導出された出力信号２１２は、洗浄機能制御部２１１内に予め設定された閾値との比較により、通常得られる使用者又は尿流の信号とは異なる直流成分であると検知すると、演算部２０５に制御信号２１３を出力し、バルブ２０８の駆動を停止させる掃除モードへ切り替えるものである。
【００２１】
上記に示した定在波について図３に波形図を示す。図３のように、定在波３００は距離に応じて周期的に振動する波形であって、センサ部からの距離が近くなるにつれて信号の振幅は増大するものである。また、定在波３００は、センサ部の送信波と反射波との干渉によって生成されるものであるため、反射波が大きいとその振幅は増大するものである。本発明においては、センサ部を備えた小便器装置にある物体、例えば掃除に使用する掃除用モップ等をセンサ部の近傍に接近させることによって、定在波の振幅値の大きな電圧を得て、その電圧によってバルブの開動作を停止させるものである。
ここで、定在波３００は周期的に振動するため、振幅が小さくなる距離３０１も存在する。そこで、センサの設置位置を調整することによって、ある物体をセンサ部を隠蔽した陶器面近傍に接近させることで確実に大きな振幅３０２を得ることができるように設定するものである。
【００２２】
また、尿流及び使用者を検知することで定在波を検知することになるが、使用者はセンサ部からの距離を有しており、尿流に関しては水分のため反射波を大きく取れず、定在波としては振幅値が小さな信号として出力される。そのため、尿流及び使用者を検知することによってバルブの駆動を停止してしまい、洗浄水が流れなくなるということにはならず、精度良く洗浄水の吐水制御を行うことが可能となる。
【００２３】
次に、本発明の小便器装置の演算部におけるメイン動作フローチャートを図４に示す。
演算部では、洗浄機能制御部からの制御信号が入力されているかの判定を行い（Ｓ４００）、制御信号有りと判断されると掃除モードフローへと移行する（Ｓ４０１）。ここで、制御信号無しと判定すると、次に掃除モードがＯＮになっているかの判定を行う（Ｓ４０２）。一旦掃除モードに移行すると、次の制御信号を受信するまで、又は一定時間経過するまでは掃除モードのままであるため、掃除モードか否かの判定を行うことが必要となってくる。
掃除モードがＯＮ状態にある場合に、一定時間経過しているかの判定を行う（Ｓ４０３）。ここで示す一定時間は、掃除モードにしたまま解除されない場合において、洗浄水の吐水を行うことができず尿の付着が起こるのを防ぐために、掃除モードを解除するための時間である。小便器装置の掃除時間は３０〜６０分であると想定し、本実施例ではＴ＝６０分と設定するものである。掃除モードに設定し、バルブを閉状態にした後にタイマーのカウントをスタートし、Ｓ４０３ではこの判定手段を通過するまでの時間において判断し、Ｔ＝６０分を超えている場合には掃除モードをＯＦＦにする（Ｓ４０４）。
掃除モードがＯＦＦになっている場合には、通常検知モードを実行し（Ｓ４０５）、図２におけるフィルタ部を２つ設けている場合には、人体検知を行い、人体が接近していることを検知すると陶器面を濡らすための前洗浄を行い、次に尿流検知を行い、洗浄水を吐水する必要があれば洗浄を行うものである（Ｓ４０６）。
上記メインフローを主軸として、洗浄水の吐水の制御を行い、別途掃除モードフローを設けて、洗浄水の吐水制御及び掃除モードへの移行を精度良く行うものである。
【００２４】
次に掃除モードにおけるフローチャートを図５に示す。
上記で示したメインフロー上で制御信号を検知した場合においてのみ、掃除モードフローへ移行する。
掃除モードフローにおいて、まず掃除モードがＯＮ状態になっているか否かの確認を行う（Ｓ５００）。ここでの確認は、上記にも示したが、掃除モードがＯＮ状態で掃除モードを解除する信号か否かの判定を行うための確認である。掃除モードがＯＮ状態になっている場合には掃除モードを解除し（Ｓ５０１）、メインフローへ移行を行う。また、掃除モードがＯＦＦ状態であれば掃除モードをＯＮ状態にする（Ｓ５０２）。この際に、掃除モードは一定時間以上継続すると自動的に掃除モードをＯＦＦにする機能を有しているため、バルブを閉状態にした後に、一旦内部タイマーのカウント数をクリアにし（Ｓ５０３）、そこから時間のカウントを開始する（Ｓ５０４）。
以上のフローにより、演算部は掃除モード否かの判定を行い、バルブ制御部においてバルブの制御を行うものである。これにより、外部からの特定信号を精度良く認識し、掃除モードか否かの移行をスムーズに行うことが可能となる。
【００２５】
図６に、演算部周辺の回路概略構成図を示す。ここでは、掃除モードになっている際に一定時間だけ洗浄水の吐水を行うための特定信号を受信する機能を有する場合について記載するものである。交流増幅器を通過した出力信号６００は、人体検知フィルタ部６０１、尿流検知フィルタ部６０２の他に、ある周波数帯幅の信号を抽出する特定信号フィルタ部６０３を設けるものである。この特定信号フィルタ部６０３においては、人体の動きである数Ｈｚ〜数十Ｈｚ、尿流の周波数である数十Ｈｚ〜数百Ｈｚ以外で外部から入力された特定周波数のみを抽出し、特定信号フィルタ部６０３から出力信号６０４が演算部６０５に入力された時に一定時間の洗浄を行うものである。但し、一定時間の洗浄を行うのは、演算部６０５において掃除モードであると認識している時のみであり、掃除モードでない場合においては特定信号フィルタ部６０３からの出力信号６０４は考慮されないものである。
上記の一定時間の洗浄を行うことが可能となることにより、掃除中における一時的な洗浄水の吐水を容易に行うことができ、従来使用されていた光電センサと遜色なく掃除を行うことが可能となる。
また、特定信号フィルタ部６０３で抽出する周波数帯幅の信号としては、人体の手を振ることによる周波数等が望ましい。また、別途特定信号フィルタ部６０３を通過する周波数帯の信号を発振する発振器を掃除者に携帯させる方法もあるが、携帯物を増やすことなく、容易に洗浄水を吐水させることができる方法としては、前者の手の動きによるものが望ましいと思われる。
【００２６】
また、本発明では、掃除モードの開始又は停止の際に音声にて外部へ報知する手段を有している。外部へ視覚的に報知する方法もあるが、いたずら防止等の理由より電波センサを隠蔽しているため、報知手段においても隠蔽でき、且つ掃除者に的確に放置できることが望ましいと考える。以上のことより、隠蔽でき且つ外部へ的確に放置する手段として、音声による報知を行うものとする。
更に、掃除者に的確に掃除モードがＯＦＦになったことを報知する手段としては、掃除モードを解除した際に洗浄水を一定時間吐水することで、視覚的にも報知することが可能となるため、掃除モードの解除し忘れを防止することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の小便器装置の概略構成図
【図２】センサ部及び駆動回路の概略構成図
【図３】定在波の波形図
【図４】演算部におけるメイン動作フローチャート図
【図５】掃除モードにおけるフローチャート図
【図６】演算部周辺の回路概略構成図
【符号の説明】
１００：小便器装置、１０１、１０２、１０３、１０４：センサ部、１０５：送信波、２００：センサ部、２０１：出力信号、２０２：交流増幅器、２０３：人体検知フィルタ部、２０４：尿流検知フィルタ部、２０５：演算部、２０６、２０７：出力信号、２０８：バルブ、２１０：直流増幅器、２１１：洗浄機能制御部、２１２：出力信号、２１３：制御信号、３００：定在波、３０１：最小振幅値、３０２：最大振幅値、６００：出力信号、６０１：人体検知フィルタ部、６０２：尿流検知フィルタ部、６０３：特定信号フィルタ部、６０４出力信号、６０５：演算部、６０６：バルブ
【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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