JPH06133896A - 便座・便蓋自動開閉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、開閉動作中の便蓋あるいは便
座に人体が触れると、開閉動作を瞬時に止めれる便座・
便蓋の自動開閉装置を提供することである。 【構成】便座４内のアルミニウム箔３１を第１の電極、
大地を第２の電極として、この電極間に作用する静電容
量の変化を共振周波数のズレとしてマイコン３４で検知
できるようにした。マイコン３４は、便座４の開閉動作
中に便座４に人が接触して静電容量が変化したことを検
知すると、便座４の駆動モータを停止あるいは反転させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、便座及び便蓋の自動開
閉装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、手動による開閉操作を無く
し、モータによって自動で便座及び便蓋を開閉する自動
開閉装置が知られている。この自動開閉装置では、便座
及び便蓋の開閉動作中に人の手等が触れたりして開閉動
作が妨げられると、制御装置がモータのロック状態を検
出してモータの駆動を停止させるようになっており、モ
ータに過負荷がかからないようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、モータのロッ
ク状態を検出するまでには時間がかかり、この間の開閉
動作により使用者が怪我をする恐れがあった。

【０００４】そこで本発明は、開閉動作中の便蓋あるい
は便座に人体が触れると、開閉動作を瞬時に止めること
のできる便座・便蓋の自動開閉装置を提供することを技
術的課題とする。

【０００５】

【発明の構成】

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明において講じた技術的解決手段は、便座及び便
蓋と、該便座及び便蓋を開閉駆動する駆動モータを備え
た駆動手段と、一方の電極を前記便座及び便蓋，他方の
電極を大地とし、前記便座あるいは便蓋に人体が接触す
ることによって前記電極間の変化する静電容量を検知す
る人体検知手段と、該人体検知手段が人体の接触を検知
すると前記駆動モータを停止あるいは反転させる制御手
段を備えたことを特徴とする便座・便蓋自動開閉装置で
ある。

【０００７】

【作用】通常、便座及び便蓋と大地間には、空気等の一
般に比誘電率の非常に小さいものが介在するだけである
ため、便座及び便蓋に形成される一方の電極と大地側に
形成される他方の電極との間の静電容量値は、非常に小
さいものとなっている。

【０００８】一方、人体は約７０％以上が水分であると
言われており、比誘電率は空気と比較して非常に大き
く、電極間に作用する静電容量値も大きい。

【０００９】ここで、開閉駆動中の便座あるいは便蓋に
人体の一部が触れると、瞬時に電極間の静電容量値が変
化し、この静電容量値の増大を人体検知手段が検知す
る。そして、制御手段は人体検知手段より出力される信
号を受けて、駆動モータの駆動を停止あるいは反転させ
る。こうして、人体の一部の接触とともに、瞬時に駆動
モータの停止あるいは反転を行うことができる。

【００１０】

【実施例】本発明の一実施例を図１乃至図３に基づいて
説明する。本実施例は本発明の人体検知手段を便座のみ
に適用したものであり、人体検知手段の一方の電極を便
座に内蔵されたヒータに併設されるアルミニウム箔とす
るものである。以下、便座の自動開閉装置について中心
的に説明する。

【００１１】図１は、本実施例の便座・便蓋自動開閉装
置１の内部構成を模式的に表した平面図を示す。便座・
便蓋自動開閉装置１の本体ユニット２は便器（図示せ
ず）の後方上面に固定されており、この本体ユニット２
には、便蓋３、便座４の後端部が回動可能に配設されて
いる。また、本体ユニット２内には、便蓋３及び便座４
を自動開閉する自動開閉ユニット５、温風乾燥ユニット
６、洗浄ノズルユニット７、温水タンク８等が内蔵され
ている。便座４内には、便座４を暖房させるヒータ線３
０（図２）が配設されており、本体ユニット２内に配設
された制御装置・・によって、所望の温度に温められる
ようになっている。また、各ユニット５〜７はマイコン
３４（図２）に接続され、マイコン３４からの出力によ
ってその作動を制御されるようになっている。

【００１２】次に、便座４に配設される人体検知手段に
ついて説明する。図２は、便座４の人体検知手段の電気
回路図を示す。このように、本実施例の人体検知手段は
便座４と検出回路Ａから構成されている。便座４内には
ヒータ線３０と、ヒータ線３０に併設される伝熱性導電
体のアルミニウム箔３１が配設される。また、検出回路
Ａは高周波信号を発振する発振回路３７と、１次コイル
３２ａの一端が発振回路３７の出力に接続され、２次コ
イル３２ｂの一端がアルミニウム箔３１に接続されて成
る結合トランス３２と、結合トランス３２の１次コイル
３２ａの他端に接続されるインダクタンス３３と、イン
ダクタンス３３に接続され高周波信号をその振幅に比例
した電圧信号に変換する検波回路３８と、検波回路３８
からの出力を受信するマイコン３４と、ヒータ線３０の
両端に配設されヒータ線３０を交流電源ラインから高周
波的に遮断するために挿入するインダクタ３５と、イン
ダクタ３５に接続され検波回路３８の信号アースと大地
アースとなる交流電源ラインとを静電結合する結合手段
３６から構成されている。

【００１３】発振回路３７から発生した高周波信号は、
結合トランス３２の１次コイル３２ａ側に出力される。
結合トランス３２の２次コイル３２ｂの一端は、便座４
の内面に配設されたアルミニウム箔３１に接続されてい
るため、発振回路３７の高周波信号は結合トランス３２
を介してアルミニウム箔３１に印加される。結合トラン
ス３２の１次コイル３２ａの他端に接続される検波回路
３８は、高周波信号をその振幅に比例した電圧信号に変
換して、マイコン３４に出力する。

【００１４】また、ヒータ線３０を加熱するための交流
電源ラインに接続されるインダクタ３５は、ヒータ線３
０を交流電源ラインから高周波的に遮断するものであ
る。すなわち発振回路３７から発生される４５５ｋＨｚ
の高周波に対しては、インダクタ３５は高インピーダン
スに、交流６０Ｈｚに対しては低インピーダンスにな
る。従って、ヒータ線３０は高周波に対しては交流電源
ラインから浮いた状態に設定できると共に、交流６０Ｈ
ｚは通電でき、ヒータとしての作用を行うことができる
ようになっている。さらに、結合手段３６は、交流電源
ラインにアースの共通化という作用をさせるために、発
振回路３７の信号アースと大地アースを構成する交流電
源ラインとを静電容量結合する働きをなす。

【００１５】また、結合トランス３２の２次コイル３２
ｂ、アルミニウム箔３１から大地、結合トランス３２の
１次コイル３２ａへの共振回路が形成され、結合トラン
ス３２の１次コイル３２ａ側に接続されたインダクタン
ス３３とアルミニウム箔３１−大地間静電容量Ｃによっ
て、共振周波数が決定される。ここで、便座４に人体の
接触がない状態で発振回路３７から結合トランス３２を
通して共振状態に設定すると、人体接触時には人体容量
が付加されて全体の静電容量が増加し、共振周波数がズ
レてくる。この共振ズレは、検波回路３８によって電圧
の振幅の変化としてマイコン３４で検出されるようにな
っている。

【００１６】こうして、人体の接触が電圧の振幅変化と
なってマイコン３４に出力されるため、便座４への人体
の接触を検出することが可能となる。

【００１７】次に、自動開閉ユニット５について説明す
る。図３に示すように、自動開閉ユニット５のケーシン
グ５ａ内には、便蓋３を自動開閉するための便蓋自動開
閉ユニット１０と、便座４を自動開閉するための便座自
動開閉ユニット２０が内蔵されている。

【００１８】便蓋自動開閉ユニット１０と便座自動開閉
ニット２０の構成は略同一であるため、以下、便座自動
開閉ユニット２０について説明する。便座自動開閉ユニ
ット２０は、駆動モータ２１と、駆動モータ２１の出力
軸（図示せず）に結合した出力ギヤ２２と、出力ギヤ２
２に順次結合したウォームと平ギヤによる第２減速手段
２３、第２減速手段２４、第３減速手段２５からなる動
力伝達手段と、第３減速手段２５のウォームに結合し、
便蓋３の回転軸２９に支持された出力ギヤ２６とを主要
構成要素とするものである。回転軸２９は便蓋３に結合
され、駆動モータ２１が回転すると便蓋３とともに回動
するようになっている。便蓋３の開位置及び閉位置は出
力軸２６に配設された位置検知センサー２６により検知
され、便蓋３の回転動の有無は駆動モータ２１の出力軸
に配設された回転動検出センサー２７によって検出され
るようになっているが、本発明の要旨から離れるため、
説明を省略する。

【００１９】次に、本発明の作用について説明する。使
用者が図示しないスイッチを押して例えば便座４の開動
作を指示すると、マイコン３４は便座４の駆動モータ２
１を開方向に駆動させ、便座４を開かせる。便座４の開
位置が開位置に到達する前に使用者が便座４に触れる
と、大地と便座４内のアルミニウム箔３１よりなる電極
間に誘電率の高い使用者が介在することになって、アル
ミニウム箔３１−大地間の静電容量Ｃが増加する。従っ
て、結合トランス３２の２次コイル３２ｂ、アルミニウ
ム箔３１から大地、結合トランス３２の１次コイル３２
ａで形成された共振回路の共振周波数がずれ、このズレ
は検波回路３８によって電圧の振幅の変化としてマイコ
ン３４で検出される。マイコン３４は共振ズレを検知す
ると同時に、駆動モータ２１の駆動を停止させる。こう
して、便座４の開動作が停止する。

【００２０】このように、本実施例によれば、人体と大
地間の静電容量を検知することにより、便座４に人体が
接触したことを即座に検出することが可能となる。従っ
て、従来では人体の接触を検知するまでに時間がかかる
ため、人体が接触しても便座４の回転が続き、怪我をす
る恐れがあったが、本実施例では即座に検出することが
可能であるため、便座４の回転を人体の接触とともに即
座に停止させることができ、このような不具合が解消さ
れる。

【００２１】尚、本実施例では人体の接触とともに便座
４の回転が停止する例を示したが、駆動モータ２１を逆
方向に駆動させて便座４が元の位置に戻るようにしても
よい。また、便蓋３内にもアルミニウム箔を配設して、
同様に人体の接触を検知できるようにすることもでき
る。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、便蓋あるいは便座への
人体の接触を即座に検出して、人体の接触とともに便蓋
・便座の回転を即座に停止あるいは反転させることがで
きる。

【００２３】このため、便蓋・便座が人体を押し続けて
怪我をさせる等の不具合が解消され、極めて安全性の高
い自動開閉装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例による便座・便蓋開閉装置の内部構成
を模式的に表した平面図を示す。

【図２】本実施例の人体検知手段の回路図を示す。

【図３】便蓋及び便座の自動開閉ユニットを側面図を示
す。

【符号の説明】

１ 便座・便蓋自動開閉装置 ３ 便蓋 ４ 便座 ５ 自動開閉ユニット １０ 便蓋の自動開閉ユニット １１ 便蓋の駆動モータ ２０ 便座の自動開閉ユニット ２１ 便座の駆動モータ ３０ ヒータ ３１ アルミニウム箔 ３２ 結合トランス ３３ インダクタンス ３４ マイコン（制御手段） ３５ インダクタ ３６ 結合手段 ３７ 発振回路 ３８ 検波回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 便座及び便蓋と、該便座及び便蓋を開閉
   駆動する駆動モータを備えた駆動手段と、一方の電極を
   前記便座及び便蓋，他方の電極を大地とし、前記便座あ
   るいは便蓋に人体が接触することによって前記電極間の
   変化する静電容量を検知する人体検知手段と、該人体検
   知手段が人体の接触を検知すると前記駆動モータを停止
   あるいは反転させる制御手段を備えたことを特徴とする
   便座・便蓋自動開閉装置。