JPH0429428Y2

JPH0429428Y2 -

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Publication number: JPH0429428Y2
Application number: JP1982029188U
Authority: JP
Priority date: 1982-03-02
Filing date: 1982-03-02
Publication date: 1992-07-16
Also published as: JPS58132884U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、光度反応用集光装置に係り、特に光
度の変化に反応して一定の電圧を発生する光度反
応センサとの組合せで使用することにより該セン
サの光度変化に対する感度を高め、該センサを利
用した装置、例えば、水洗トイレにおいて使用さ
れる擬音発生装置の動作を確実なものとし、よつ
て該トイレ内の微弱な光度変化にも該装置が敏感
に反応して動作して擬音を発生するようにした光
度反応用集光装置に関する。

水洗トイレにおいて節水の目的で使用される擬
音発生装置においては光度反応センサが使用さ
れ、これがトイレ内の光度の変化に反応して一定
の電圧を発生し、この電圧が擬音発生装置を動作
させて擬音を発生させる。しかしながらトイレ内
の光度が弱い場合には光度反応センサは微弱な光
度変化を捕えることができず、このため擬音発生
装置は動作せずその目的を果さないことが多々あ
り、これが該装置の利用者の利害に深く係る問題
となる。

また特公昭54−32341には、広角光電検出装置
が開示されているが、該従来例は、錐状集光体の
前面に２枚の凸レンズ、即ち集光レンズ（符号Ｌ
２）と対物レンズ（符号Ｌ１）を付加してわずか
に30度の集光範囲が得られたに過ぎないものであ
り、この２枚の凸レンズは相当高価なものとな
り、集光装置のコストが高くつくという欠点があ
つた。またわずか30度の集光範囲しか得られない
ものでは、本考案装置を用いるトイレの擬音発生
装置には到底採用できないものであつた。

本考案は、上記した従来技術の欠点を除くため
になされたものであつて、その目的とするところ
は、擬音発生装置、特にこの装置の光度反応セン
サとの組合せで視界が広くかつ遠方の光度変化を
も感知し得る光度反応用集光装置を提供すること
であり、また該光度反応用集光装置を使用し、該
センサの光度変化に対する感度を高めて擬音発生
装置の動作を確実なものとし、よつて水洗トイレ
内の微弱な光度変化にも該装置が敏感に反応して
動作するようにすることである。また他の目的
は、感度の高い光度反応用集光装置を使用するこ
とにより擬音発生装置の感度を向上させて、擬音
発生装置がトイレ内のスペースの大小に左右され
ずに世間一般の水洗トイレすべてにおいて使用で
きるようにすることである。また他の目的は、上
記のような光度反応特性を得ることによつて、擬
音発生装置をトイレ内の構造、例えば洋式又は和
式、に左右されることなく、トイレ内の任意の位
置に取り付けることができるようにすることであ
る。また他の目的は、トイレ内に照明用ランプが
なくとも自然光の光度変化で擬音発生装置が確実
に動作するようにすることである。更に他の目的
は、光度反応用集光装置を水洗トイレにおいて使
用される擬音発生装置に限らず、光度反応センサ
を使用した別の装置、例えば、警報装置、来客の
存在を知らせる報知装置等においても利用できる
ようにすることで、これらの装置が微弱な光度変
化にも確実に反応して動作するようにしてその機
能を向上させることである。

要するに本考案は、光度の変化に反応して電圧
を発生する光度反応センサとの組合せで使用され
る装置において、断面円形の集光用頭部と、該集
光用頭部が受ける光を該光度反応センサに案内す
る断面円形のライトパイプ部とで一体的に構成さ
れ、該ライトパイプ部は、前記集光用頭部から前
記光度反応センサ方向に次第に細くなるようにテ
ーパ状に形成され、前記集光用頭部は、該ライト
パイプ部とは反対方向に次第に細くなるように軸
方向に対して約45度のテーパ部が形成され、約
140度の最大集光範囲が得られるように構成した
ことを特徴とするものである。

以下本考案を図面に示す実施例に基いて説明す
る。第１図において、水洗トイレ１は個室であ
り、ドア２を開閉して使用するのが普通である。
トイレ１内には貯水タンク３を備えた便器４があ
り、トイレ使用者Ｕは使用後に該貯水タンクに設
けられた手動レバー５を操作して排泄物を流すよ
うになつている。ドア２に相対するトイレ壁面６
の上部には図示のように照明用ランプ７が取り付
けられており、該壁面の下部には擬音発生装置１
０が取り付けられている。擬音発生装置１０は第
３図に示すようにボツクス形の容器１０ａ内に収
容されており、該容器の後壁１０ｃの上部には支
持体１３が取り付けられ、該支持体には光度反応
センサ８が設けられている。また該光度反応セン
サの下方には制御部１４が後壁１０ｃに取り付け
られ、そしてスピーカ９が容器１０の前壁１０ｂ
の下部に設けられている。更に光度反応用集光レ
ンズ１５が光度反応センサ８の感度向上のため設
けられている。即ち第２図及び第３図に示すよう
に、光度反応用集光レンズ１５は集光用頭部１５
ａとこの頭部が受ける光を案内するための軸部で
ある同軸状のライトパイプ部１５ｂとから構成さ
れ、該ライトパイプ部は集光用頭部１５ａとの前
方接合端１５ｅからその後方端１５ｆへ向けて次
第に細くなるようにテーパ状となつており、そし
て頭部１５ａは円筒であり、その前方端はライト
パイプ部１５ｂとは反対方向に次第に細くなるよ
うに軸方向に対して約45度のテーパ面１５ｃと該
軸方向に対して直角で平旦な前面１５ｄとで構成
されている。この集光レンズ１５は透明アクリル
樹脂を材質として精度並びに強度を得ており、容
器１０ａの前面１０ｂの上方に頭部１５ａが突出
した状態で取り付けられ、そしてライトパイプ部
１５ｂは光度反応センサ８に当接している。また
擬音発生装置１０の制御部１４は第４図に示すよ
うに、音階選択装置２０と、中央演算装置２１
と、電子的固定記憶装置２２と、電子的一時記憶
装置２３と、デジタル・アナログ変換装置２４と
で構成され、光度反応センサ８及びスピーカ９に
夫々電気的に接続されている。そしてこの擬音発
生装置１０は第１図に示すように、電源コード１
１により電源１２に接続されている。音階選択装
置２０は複数の音階選択信号を有し、これら音階
選択信号は夫々に個有の選択スイツチS₁，S₂……
S_oを操作することにより選択的に指定され、流水
音、せせらぎ音、鳥の啼声等、種々の擬音の音階
が任意に選択可能となつている。電子的固定記憶
装置２２はROM（READ ONLY MEMORY）
であり、擬音発生のための複数の二進数の音階制
御データを記憶している。中央演算装置２１は音
階選択装置２０の指定された音階選択信号を受け
て予定のプログラムで電子的固定記憶装置２２の
音階制御データを選択的に編成する。電子的一時
記憶装置２３はRAM（RANDOM ACCESS
MEMORY）であり、前記編成されたプログラ
ムの内容を一時的に記憶する。そして中央演算装
置２１、電子的固定記憶装置２２及び電子的一時
記憶装置２３はマイクロコンピユータを構成す
る。第１図に示すように、トイレ１のドア２が閉
鎖された状態ではランプ７の入射光Ａはドア２に
より一定の角度で反射し、その反射光A′は仮想
線で示すように、擬音発生装置１０の光度反応用
集光レンズ１５にあたるようになつている。従つ
て反射光A′は通常該集光レンズにより収束され、
そしてこの収束光を光度反応センサ８が受けてい
る。次にトイレ使用者Ｕがドア２を開くと反射光
A′は集光用レンズ１５に関して不特定となり、
即ちトイレ１内の光度が変化する。この光度変化
をセンサ８が感知し、擬音発生装置１０を予定の
時間だけ予定の電位に維持してその間この装置を
動作させるようになつている。以上のランプ７と
集光レンズ１５との関係は端的な一例であつて、
本考案では該ランプを使用せず、自然光でも集光
レンズ１５はその光をセンサ８に対して収束する
ことは明らかである。要するにトイレ１内の光度
又は明暗の変化を集光レンズ１５を介してセンサ
８が感知すればよいように構成されている。なお
この光度反応用集光レンズ１５のサイズに関して
は一例として下記の寸法を提示することができ
る。

頭部１５ａの直径 10.5mm 頭部１５ａの肉厚 3.4mm テーパ部１５ｃの角度 45° テーパ部１５ｃの肉厚２mm 頭部前面１５ｄの直径７mm ライトパイプ部１５ｂの長さ 21.3mm ライトパイプ部前端１５ｅの直径 5.6mm ライトパイプ部後端１５ｂの直径 3.4mm 以上の寸法及びテーパ角度の集光レンズ１５と
光度反応センサ８との関係を本実施例に基いて一
般家庭及び事務所のトイレで測定した。

測定条件温度 12℃ 湿度 88％使用光源 10W 水平照度 15lux 移動物体色黒色（面積19.6cm²）以上の測定条件で移動物体色をトイレのドア２
附近で集光レンズ１５に関して垂直Ｚ方向及び水
平Ｙ方向に移動させると、垂直Ｚ方向に関しては
集光レンズ１５の位置から約81cm水平Ｙ方向に関
しては集光レンズ１５の位置から同様に約81cmの
範囲で光度反応センサ８は該移動物体色の移動を
捕え、即ちトイレ１内の光度の変化に反応し擬音
発生装置１０を動作させて擬音を発生させること
が判明した。また第３図に示すように、集光レン
ズ１５はそのテーパ部１５ｃが集光する範囲は斜
線F₂，F₃で示す範囲であり、そして頭部前面１
５ｄが集光する範囲は斜線F₁で示す範囲であり、
テーパ部１５ｃの角度が45度であることからして
レンズ１５の最大集光範囲は約140度である。

本考案は、上記のように構成されており、以下
その作用について説明する。第１図において、ト
イレ１内に使用者Ｕが居ない状態ではランプ７の
反射光A′は仮想線で示すように擬音発生装置１
０の集光レンズ１５にあたつている。この状態を
第２図を参照して詳しく説明すると、集光レンズ
１５の頭部１５ａに形成されたテーパ部１５ｃに
上方から入射角i₁で入射する光L₁はアクリル樹脂
内で屈折し、屈折角r₁で進行し、テーパ状のライ
トパイプ部１５ｂの下方外面１５ｇの内側に入射
角i₂で入射する。密な物質（アクリル樹脂）から
疎な物質（空気）に光が進行しようとする場合、
入射角が一定の角度以上になるとき、光は疎な物
質に出ず密な物質内に反射する。即ち光L₁は下
方外面１５ｇの内側から反射角r₂（r₂＝i₂）で全反
射して上方外面１５ｈの内側に入射角i₃で入射す
る。そこで再度反射角r₃（r₃＝i₃）で全反射して下
方外面１５ｇの内側へと進行する。このように光
L₁はテーパ状のライトパイ１５ｂ内で全反射を
繰り返して後端１５ｆに収束され、そしてこのよ
うにして収束された光は光度反応センサ８に到達
する。また集光レンズ１５の集光頭部１５ａの前
面１５ｄから入射する光L₂は屈折せず、該レン
ズをライトパイプ部１５ｂの軸線に沿つて直進し
て光度反応センサ８に到達する。

以上の状況で第１図においてトイレ使用者Ｕが
トイレ１のドア２を開くと、ランプ７の反射光
A′は集光レンズ１５に関して不特定となり、即
ちトイレ１内の光度が変化し、この光度の変化は
即集光レンズ１５内の光度変化となり、第４図に
おいてこの光度変化に光度反応センサ８が反応し
て予定の電圧を発生し、音階選択装置２０を動作
させ、該音階選択装置はあらかじめ選択された音
階選択信号を発生する。該音階選択信号を中央演
算装置２１が受けて動作し、予定のプログラムで
電子的固定記憶装置２２の音階制御データを選択
的に編成し、そのプログラム内容を電子的一時記
憶装置２３に一時的に記憶させる。そしてこのプ
ログラムに基いて中央演算装置２１が電子的固定
記憶装置２２から音階制御データを発信器等（図
示せず）のタイミングで連続的に読み出す。これ
ら二進数の音階制御データをデジタル・アナログ
変換装置２４が受けて電圧に変換し、これを増幅
し、そしてスピーカ９が予定の音階の擬音として
出力する。一定時間経過後この擬音発生装置１０
の電位はなくなり、擬音発生動作は停止する。第
１図において、トイレ使用者Ｕの用便中のランプ
７の光Ａ−A′は実線で示す通りであり、この時
はすでに擬音の発生は停止しているものと仮定す
る。しかしながら更に擬音発生の必要性が生ずる
場合がある。この場合にはトイレ使用者Ｕは腕又
は身体の一部を動かすか、何らかの動きをすれば
集光レンズ１５はトイレ内の光度変化を光度反応
センサ８に伝達し、即ちトイレ内の光度変化は即
集光レンズ１５内の収束光度の変化となり、これ
をセンサ８が感知して擬音発生装置を再度動作さ
せて擬音を発生させる。本実施例では光源として
ランプ７を使用しているが、これを使用しなくと
も、自然光だけでもその光度変化は集光レンズ１
５を介してセンサ８に確実に感知されることはい
うまでもないことである。

このように、光度反応センサ８を使用した擬音
発生装置１０に集光レンズ１５を利用して該セン
サの感度を高めてこの装置も水洗トイレにおいて
使用することにより、そのドア２を開けるだけで
この装置は確実に動作し、擬音、例えば流水音が
発生するので、トイレ使用者Ｕは単に排泄音を消
すための水を流す必要のないことに気付き、無駄
に水を流すことはない。

なお本実施例では、光度反応用集光レンズ１５
を水洗トイレで使用する擬音発生装置に応用して
示したが、この集光レンズ１５はこの擬音発生装
置に限らず別の装置、例えば防犯用警報装置又は
来客の存在を知らせる報知装置等において、これ
ら装置の光度反応センサの感度を高め、これら装
置をより信頼性あるものとするために応用し得る
ことはいうまでもない。この場合には、光度反応
用集光レンズ１５と光度反応センサ８とを組み合
せて出入口附近に設置してこれを屋内の警報装置
又は来客報知装置に電気的に接続すればよい。

本考案は、上記のように構成され、作用するも
のであるから、視野が広くかつ遠方の光度変化を
も感知する特性を有する光度反応用集光装置を提
供することができる。従つて、本考案の光度反応
用集光レンズを擬音発生装置の光度反応センサと
の組合せで使用することによつて該センサの光度
変化に対する感度を広い領域において高めて擬音
発生装置の動作を確実なものとし、よつて水洗ト
イレ内の微弱な光度変化にも該装置が敏感に反応
して擬音を発生することができるという効果が得
られる。また前記光度反応用集光レンズを使用し
たことにより擬音発生装置の感度が向上したの
で、該装置がトイレ内のスペースの大小に左右さ
れずに、世間一般のトイレすべてにおいて使用で
きるという効果が得られる。また光度反応センサ
の光度反応特性が大幅に向上するので、この擬音
発生装置をトイレ内の任意の位置に取り付けるこ
とができるため取付位置の制限が非常に少なくな
るという効果が得られる。またトイレ内に照明ラ
ンプがなくても自然光の光度変化で擬音発生装置
が確実に動作するという効果が得られる。更に光
度反応用集光レンズは水洗トイレで使用する擬音
発生装置に限らず、光度反応センサを使用した防
犯用警報装置、来客の存在を知らせる報知装置等
においても利用することができるからこれらの装
置の機能を向上させることができるという効果が
得られ、実用的に価値ある考案である。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例に係り、第１図は本考案
を備えた水洗トイレの使用状態を示す部分的断面
側面図、第２図は光度反応用集光レンズの側面
図、第３図は光度反応用集光レンズと擬音発生装
置との組合せを示す部分断面拡大側面図、第４図
は擬音発生装置のブロツク回路図である。８は光度反応センサ、１０は擬音発生装置、１
５は光度反応用集光レンズ、１５ａは該レンズの
集光頭部、１５ｂは該レンズのライトパイプ部、
１５ｃは該集光頭部のテーパ部、１５ｇ及び１５
ｈは該ライトパイプ部のテーパ状面である。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

光度の変化に反応して電圧を発生する光度反応
センサとの組合せで使用される装置において、断
面円形の集光用頭部と、該集光用頭部が受ける光
を該光度反応センサに案内する断面円形のライト
パイプ部とで一体的に構成され、該ライトパイプ
部は、前記集光用頭部から前記光度反応センサ方
向に次第に細くなるようにテーパ状に形成され、
前記集光用頭部は、該ライトパイプ部とは反対方
向に次第に細くなるように軸方向に対して約45度
のテーパ部が形成され、約140度の最大集光範囲
が得られるように構成したことを特徴とする光度
反応用集光装置。