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発明の名称 便座装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2003−102649(P2003−102649A)
公開日 平成15年4月8日(2003.4.8)
出願番号 特願2001−303634(P2001−303634)
出願日 平成13年9月28日(2001.9.28)
代理人
発明者 古田 祐一 / 峯 浩二 / 福島 武徳 / 轟木 健太郎 / 加邉 直樹
要約 課題
便座装置の便ふた部や便座部の開閉状態等の影響を受けず、確実に便座装置を利用する人体を検知することが可能な便座装置を提供する。

解決手段
送信した高周波の電波と人体により跳ね返ってきた反射波の干渉によって生じる定在波を用いて、人体の有無に係わる信号を生成する信号生成部を備えた人体検知手段と、前記信号生成部からの信号に基づいて内蔵された機能の動作状態を変更する制御手段を備えた便座装置において、前記制御手段は人体検知手段以外からの所定の信号に基づいて、前記信号生成部からの信号に係わらず人体検知状態を一義的に判断する判断部を備えた。
特許請求の範囲
【請求項1】 送信した高周波の電波と人体により跳ね返ってきた反射波の干渉によって生じる定在波を用いて、人体の有無に係わる信号を生成する信号生成部を備えた人体検知手段と、前記信号生成部からの信号に基づいて内蔵された機能の動作状態を変更する制御手段を備えた便座装置において、前記制御手段は人体検知手段以外からの所定の信号に基づいて、前記信号生成部からの信号に係わらず人体検知状態を一義的に判断する判断部を備えたことを特徴とする便座装置。
【請求項2】 前記便座装置は回動可能な便ふた部または便座部の少なくとも一方を備え、かつ、この備えられた便ふた部または便座部の開閉状態を検知する開閉検知手段を備え、この開閉検知手段の状態信号に基づいて前記判断部は人体検知状態を一義的に判断することを特徴とする請求項1記載の便座装置。
【請求項3】 前記便座装置は回動可能な便ふた部または便座部の少なくとも一方を備え、かつ、この備えられた便ふた部または便座部を電動により開閉駆動させる電動開閉駆動手段を制御する電動開閉駆動制御部を制御手段に備え、この電動開閉駆動制御部の駆動信号に基づいて前記判断部は人体検知状態を一義的に判断するように構成したことを特徴とする請求項1記載の便座装置。
【請求項4】 前記便座装置は回動可能な便ふた部または便座部の少なくとも一方を備え、かつ、この備えられた便ふた部または便座部の開閉状態を検知する開閉検知手段を備え、さらにこの備えられた便ふた部または便座部を電動により開閉駆動させる電動開閉駆動手段を制御する電動開閉駆動制御部を制御手段に備え、前記制御手段の判定部は前記開閉検知手段の状態信号および電動開閉駆動制御部の駆動信号の少なくとも一方の信号に基づいて、人体検知手段の信号生成部からの信号に係わらず人体検知状態を一義的に判断するように構成したことを特徴とする請求項1記載の便座装置。
【請求項5】 前記開閉検知手段は、送信した送信波と物体により跳ね返ってきた反射波の干渉によって生じる定在波を用いて物体を検知する高周波の電波を用いたものであることを特徴とする請求項2又は請求項4何れか記載の便座装置。
【請求項6】 前記便座装置は便ふた部および便座部が備えられると共に、前記人体検知手段の信号生成部で定在波出力に基づき生成される信号の1つが、便座部への使用者の着座を検知する着座検知信号であり、前記開閉検知手段で便ふた部の閉止状態を検知している場合には、前記判断部は非着座状態と一義的に判断するように構成したことを特徴とする請求項2,4,5何れか記載の便座装置。
【請求項7】 前記便座装置は便ふた部および便座部が備えられると共に、人体検知手段の信号生成部で定在波出力に基づき生成される信号の1つが、便座部への使用者の着座を検知する着座検知信号であり、前記開閉検知手段で便ふた部または便座部の開閉姿勢の変化を検知した場合には、開閉姿勢が確定するまでの時間は、前記判断部は非着座状態と一義的に判断するように構成したことを特徴とする請求項2,4,5何れか記載の便座装置。
【請求項8】 前記便座装置は便ふた部および便座部が備えられると共に、前記人体検知手段の信号生成部で、定在波出力に基づき生成される信号の1つが、便座部への使用者の着座を検知する着座検知信号であり、前記電動開閉駆動制御部より便ふた部または便座部の開閉駆動信号が出力されている時間は、前記判断部は非着座状態と一義的に判断するように構成したことを特徴とする請求項3ないし請求項5何れか記載の便座装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は高周波の電波を用いて人体検知手段を備えた便座装置に係り、特に便座装置の状態の変化による影響を受けることなく、確実に人体を検知するのに好適な便座装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、便座装置の人体検知手段には、赤外線を利用した光電式または焦電式のものが多く用いられており、着座用に関しては、便座部への着座による静電容量の変化を利用する静電容量式や荷重を利用した感圧式のものも採用されている。最近では、高周波の電波を利用したものも提案されてきている。また、便ふた部や便座部の開閉検知手段としては、赤外線を利用した光電式や、磁石の極性や磁力を利用したものが多く採用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の赤外線を利用した光電式または焦電式のものでは、赤外線を透過し、可視光等の外乱光を防ぐフィルタを配置する必要があるため、外郭部にフィルタをはめ込む切り欠きが必要となり、掃除等での水や洗剤の侵入が発生しやすい場合がある。また、着座用で利用されているものは、着座以外での検知には利用できず、光電式のものも焦点等の問題から、人体検知として広い範囲を検知することができない。
【0004】これに対して高周波の電波を利用したものは、高周波の電波が通常外郭に使用する部材を透過するため、切り欠きを設ける必要がなく、掃除等での水や洗剤の侵入がない。また、人体検知として広い範囲を検知することができ、非常に有効なものである。しかしながら便座装置には、便座部や便ふた部といった可動部があり、これらに高周波の電波が当たると大部分は透過するものの一部は境界面で反射してしまうため、開閉状態により異なる定在波の影響や、動作状態による人体の動きとの誤検知等の影響を受けてしまう。
【0005】一方、便ふた部や便座部の開閉検知手段としては利用される磁石の極性や磁力を利用したものの場合は、固定部側と可動部側の両方の部材を用意し、適切に配置する必要がある。本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、便座装置の便ふた部や便座部の開閉状態等の影響を受けず、確実に便座装置を利用する人体を検知することが可能な便座装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段および作用・効果】上記目的を達成するために請求項1は、送信した高周波の電波と人体により跳ね返ってきた反射波の干渉によって生じる定在波を用いて、人体の有無に係わる信号を生成する信号生成部を備えた人体検知手段と、前記信号生成部からの信号に基づいて内蔵された機能の動作状態を変更する制御手段を備えた便座装置において、前記制御手段は人体検知手段以外からの所定の信号に基づいて、前記信号生成部からの信号に係わらず人体検知状態を一義的に判断する判断部を備えたことを特徴としている。従って、人体検知手段には随時人体を検知させておいても、制御手段で利用の可否を判断しているため、あり得ない状況や不要な状況での検知を禁止し、誤検知による誤動作等の不具合を防止できる。
【0007】請求項2では、前記便座装置は回動可能な便ふた部または便座部の少なくとも一方を備え、かつ、この備えられた便ふた部または便座部の開閉状態を検知する開閉検知手段を備え、この開閉検知手段の状態信号に基づいて前記判断部は人体検知状態を一義的に判断することを特徴としている。従って、便座装置の便ふた部や便座部が開放状態か閉止状態かによって、人体の姿勢の状態が決まるため、より確実にあり得ない状況や不要な状況での検知を禁止し、誤検知による誤動作等の不具合を防止できる。
【0008】請求項3では、前記便座装置は回動可能な便ふた部または便座部の少なくとも一方を備え、かつ、この備えられた便ふた部または便座部を電動により開閉駆動させる電動開閉駆動手段を制御する電動開閉駆動制御部を制御手段に備え、この電動開閉駆動制御部の駆動信号に基づいて前記判断部は人体検知状態を一義的に判断するように構成したことを特徴としている。従って、人体検知手段が便座装置の便ふた部や便座部の電動開閉動作を人体の動きとしてとらえてしまうようなことがなく、より確実にあり得ない状況や不要な状況での検知を禁止し、誤検知による誤動作等の不具合を防止できる。
【0009】請求項4では、前記便座装置は回動可能な便ふた部または便座部の少なくとも一方を備え、かつ、この備えられた便ふた部または便座部の開閉状態を検知する開閉検知手段を備え、さらにこの備えられた便ふた部または便座部を電動により開閉駆動させる電動開閉駆動手段を制御する電動開閉駆動制御部を制御手段に備え、前記制御手段の判定部は前記開閉検知手段の状態信号および電動開閉駆動制御部の駆動信号の少なくとも一方の信号に基づいて、人体検知手段の信号生成部からの信号に係わらず人体検知状態を一義的に判断するように構成したことを特徴としている。従って、請求項2や請求項3と同様な効果が得られる。また、開閉検知手段の状態信号と電動開閉駆動制御部の駆動信号の両方を利用した場合には、便ふた部や便座部がどのような状態になっていても、その状態に応じて、より確実にあり得ない状況や不要な状況での検知を禁止し、誤検知による誤動作等の不具合を防止できる。
【0010】請求項5では、前記開閉検知手段は、送信した送信波と物体により跳ね返ってきた反射波の干渉によって生じる定在波を用いて物体を検知する高周波の電波を用いたものであることを特徴としている。従って、光電式のように赤外線を透過し、可視光等の外乱光を防ぐフィルタで構成される窓部を設けたり、磁石の極性や磁力を利用したもののように固定部側と可動部側の両方に部材を追加する必要がなく、構成を簡単にすることができ、さらに人体検知手段と送信部を共通で利用すれば、より構成を簡単にすることができる。
【0011】請求項6では、前記便座装置は便ふた部および便座部が備えられると共に、前記人体検知手段の信号生成部で定在波出力に基づき生成される信号の1つが、便座部への使用者の着座を検知する着座検知信号であり、前記開閉検知手段で便ふた部の閉止状態を検知している場合には、前記判断部は非着座状態と一義的に判断するように構成したことを特徴としている。従って、便座装置の便ふた部が閉止状態にある時に便座装置の機能を使用することはなく、便ふた部の上に着座をした場合等で、人体検知手段が着座を例え検知していても、利用不可と判断しているため、確実に誤動作等の不具合を防止できる。
【0012】請求項7では、前記便座装置は便ふた部および便座部が備えられると共に、人体検知手段の信号生成部で定在波出力に基づき生成される信号の1つが、便座部への使用者の着座を検知する着座検知信号であり、前記開閉検知手段で便ふた部または便座部の開閉姿勢の変化を検知した場合には、開閉姿勢が確定するまでの時間は、前記判断部は非着座状態と一義的に判断するように構成したことを特徴としている。従って、便座装置の便ふた部や便座部の開閉動作中は着座することはないが、便ふた部や便座部の開閉動作を人体の動きとしてとらえ、人体検知手段が着座を例え検知していても、利用不可と判断しているため、確実に誤動作等の不具合を防止できる。
【0013】請求項8では、前記便座装置は便ふた部および便座部が備えられると共に、前記人体検知手段の信号生成部で、定在波出力に基づき生成される信号の1つが、便座部への使用者の着座を検知する着座検知信号であり、前記電動開閉駆動制御部より便ふた部または便座部の開閉駆動信号が出力されている時間は、前記判断部は非着座状態と一義的に判断するように構成したことを特徴としている。従って、請求項7と同様に便ふた部や便座部の開閉動作を人体の動きとしてとらえ、人体検知手段が着座を例え検知していても、利用不可と判断しており、また駆動信号という明確な情報であり、より確実に誤動作等の不具合を防止できる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について、図面に基づいて説明する。図1は、本発明の便座装置の外観を示す斜視図である。便座装置は、土台となる便器部Dと、その便器部D上に載置される本体部Aと、本体部Aに回転自在に枢軸される便ふた部Bおよび便座部Cから構成される便器と一体となった便座装置である。便座装置には、用便後の局部を温水で洗浄する局部洗浄機能や、洗浄で濡れた局部を乾燥させる局部乾燥機能といった様々な機能を備えている。本体部Aの前面で便座部Bと便ふた部Cを回動自在に枢軸している左右の枢軸部間に、高周波の電波を利用した人体検知手段A1を配置されている。また人体検知手段A1は、便座部Bの閉止状態の着座面より上方で、逆に便座部Bの開放状態では便座部Bの占有する領域により塞がれることがないよう、使用時に着座する人体および前方に立つ人体の占有する領域に向けられている。このように構成することで、便座部B開閉状態に関係なく人体検知が可能とすることができている。
【0015】この便座装置の構成を図2のブロック図で説明する。便座装置には、先に述べたように多くの機能を備えており、先の機能を実現させる各手段を、制御手段1を核に各々備えている。局部洗浄機能を実現させる洗浄ノズルや温水タンク等で構成される局部洗浄手段2、局部乾燥機能を実現される加熱部材や送風機等で構成される局部乾燥手段3、便座部Cを適温に暖める機能である暖房便座機能を実現する便座部Cに組み込まれる加熱部等で構成される暖房便座手段4、用便中や用便直後まで動作して便臭を吸引してにおいを感じさせないようにする脱臭機能を実現させるにおいを吸着分解する触媒や送風機等で構成される脱臭手段5、一体となっている便器の用便後の洗浄を行う便器洗浄機能を実現する洗浄タンクや弁開閉機構等で構成される便器洗浄手段9、これらの機能の一部を操作するスイッチやボリューム等で構成される操作手段6、各機能の動作状況をLED等の発光部材で表示する表示手段7、便座装置とは分離した主の操作手段であるリモコンからの信号を受信する受光IC等の信号受信手段8、便座部Cの開閉状況を磁石とホール素子の組合せで検知する便座開閉検知手段11、便座開閉検知手段11と同様に便ふた部Bの開閉状況を検知する便ふた開閉検知手段12、便座装置を使用する人体を10.525GHz近傍の周波数を送信波の中心周波数とする電波で検知する人体検知手段10が、制御手段1に接続され制御されるように構成されている。
【0016】また人体検知手段10は、使用者である人体で跳ね返ってきた反射波を受信波として受信して、受信波と送信波の干渉で生じる定在波を利用して検知する人体検知部10aと、人体検知部10aの信号から状態を判定して制御手段1に向けて出力する信号を生成する信号生成部10bを備えている。制御手段1は、備えている各手段に電源をそれぞれに供給する電源部1aと人体検知手段10の信号生成部10bの信号を利用するかどうかを判断し、それをもとに人体検知状態を判断する判断部1bを備えている。このように構成しているので、人体検知手段10からの信号をそのまま使用せず、便ふた開閉検知手段12や便座開閉検知手段11の検知状態も参考にして、便ふた部Bや便座部Cを人体ととらえる等の誤検知を防ぐことが可能になっている。
【0017】図3は、さらに機能の多い本発明の第2の実施例の構成を示すブロック図である。先に示した図2の構成に便ふた部Bや便座部Cを電動で開閉させる電動開閉機能を実現させるモータやギア機構等で構成される便座電動開閉手段13と便ふた電動開閉手段14を備えている。また制御手段1も、便座電動開閉手段13と便ふた電動開閉手段14の駆動を制御する電動開閉駆動制御部1cを備えている。このように構成しているので、便ふた開閉検知手段12や便座開閉検知手段11の検知状態だけでなく、駆動信号が出力されている便ふた部Bや便座部Cの開閉動作中も認識することができ、これらを参考にすることで、より確実に誤検知を防ぐことが可能になっている。
【0018】図4は、便ふた開閉検知手段15を人体検知手段10と同じ10.525GHz近傍の周波数を送信波の中心周波数とする電波で検知するものとした場合の配置の1例を示す斜視図である。先の実施例とは異なる形態のもので説明する。便ふた開閉検知手段15は便ふた部Bの閉止状態において便ふた部Bの上面より上方に向けて配置している。このように配置しておくことで、便ふた部B閉止状態では反射すべきものがないのに対して、便ふた部B開放状態では前方に便ふた部Bが存在することになり定在波を利用することが可能である。また便ふた部Bの開閉動作も検知可能であるため、開閉姿勢だけでなく開閉動作も判断部1bに、容易に利用させることが可能である。
【0019】次に制御手段1の判断部1bの着座判断フローについて説明する。図5は、本発明の請求項6記載の判断部のフローを示すフローチャート図である。この場合はまず、制御ステップS1で人体検知手段10の信号生成部10bの信号が着座を示す信号であるかを確認するようにしている。ここで着座を示していないならそのまま制御ステップS4に移行して非着座と判断して終了する。着座を示しているならば、制御ステップS2に移行し、便ふた部Bが開放状態かを確認し、便座装置が使用可能な便ふた部B開放状態なら、制御ステップS3に移行して着座状態と判断して終了する。便ふた部Bが閉止状態なら制御ステップS4に移行して非着座状態と判断して終了する。このように判断しているので、便ふた部Bが閉止状態で、便ふた部Bの上に座る等で人体検知手段10の信号生成部10bの信号が着座を示しても、不要な機能の動作を防止することができる。
【0020】図6は、本発明の請求項7記載の判断部のフローを示すフローチャート図である。この場合はまず、制御ステップS5で人体検知手段10の信号生成部10bの信号が着座を示す信号であるかを確認するようにしている。ここで着座を示していないならそのまま制御ステップS9に移行して非着座と判断して終了する。着座を示しているならば、制御ステップS6に移行し、便ふた部Bの姿勢が確定しているかを確認し、便ふた部Bの姿勢が確定しているなら、制御ステップS7に移行し、確定していないなら、制御ステップS9に移行して非着座と判断して終了する。制御ステップS7では便座部Cの姿勢が確定しているかを確認し、便座部Cの姿勢が確定しているなら、制御ステップS8に移行し、着座状態と判断して終了する。確定していないなら、制御ステップS9に移行して非着座と判断して終了する。このように判断しているので、便ふた部Bや便座部Cが開閉動作中で、姿勢が確定していない状況での、便ふた部Bや便座部Cの開閉動作を人体と誤検知して人体検知手段10の信号生成部10bの信号が着座を示しても、不要な機能の動作を防止することができる。
【0021】図7は、本発明の請求項8記載の判断部のフローを示すフローチャート図である。この場合はまず、制御ステップS10で人体検知手段10の信号生成部10bの信号が着座を示す信号であるかを確認するようにしている。ここで着座を示していないならそのまま制御ステップS14に移行して非着座と判断して終了する。着座を示しているならば、制御ステップS11に移行し、便ふた部Bの駆動出力が出ているかを確認し、便ふた部Bの駆動出力が出ていないなら、制御ステップS12に移行し、駆動出力が出ているなら、制御ステップS14に移行して非着座と判断して終了する。制御ステップS12では便座部Cの駆動出力が出ているかを確認し、便座部Cの駆動出力が出ていないなら、制御ステップS13に移行し、着座状態と判断して終了する。駆動出力が出ているなら、制御ステップS14に移行して非着座と判断して終了する。このように判断しているので、便ふた部Bや便座部Cが開閉動作中である駆動出力中において、便ふた部Bや便座部Cの開閉動作を人体と誤検知して人体検知手段10の信号生成部10bの信号が着座を示しても、不要な機能の動作を防止することができる。
【0022】図8は、本発明の判断部の最適なフローを示すフローチャート図である。この場合はまず、制御ステップS15で人体検知手段10の信号生成部10bの信号が着座を示す信号であるかを確認するようにしている。ここで着座を示していないならそのまま制御ステップS22に移行して非着座と判断して終了する。着座を示しているならば、制御ステップS16に移行し、便ふた部Bの駆動出力が出ているかを確認し、便ふた部Bの駆動出力が出ていないなら、制御ステップS17に移行し、駆動出力が出ているなら、制御ステップS22に移行して非着座と判断して終了する。制御ステップS17では便座部Cの駆動出力が出ているかを確認し、便座部Cの駆動出力が出ていないなら、制御ステップS18に移行し、駆動出力が出ているなら、制御ステップS22に移行して非着座と判断して終了する。制御ステップS18では、便ふた部Bの姿勢が確定しているかを確認し、便ふた部Bの姿勢が確定しているなら、制御ステップS19に移行し、確定していないなら、制御ステップS22に移行して非着座と判断して終了する。制御ステップS19では便座部Cの姿勢が確定しているかを確認し、便座部Cの姿勢が確定しているなら、制御ステップS20に移行し、確定していないなら、制御ステップS22に移行して非着座と判断して終了する。制御ステップS20では、便ふた部Bが開放状態かを確認し、便座装置が使用可能な便ふた部B開放状態なら、制御ステップS21に移行して着座状態と判断して終了する。便ふた部Bが閉止状態なら制御ステップS22に移行して非着座状態と判断して終了する。このように判断しているので、便ふた部Bが閉止状態で使用が考えられない場合や、便ふた部Bや便座部Cが開閉動作中や姿勢が未確定な場合において、人体検知手段10の信号生成部10bの信号が着座を示しても、不要な機能の動作を防止することができる。
【0023】本発明の便座装置は便器部とタンク部を備えた本体部が一体となったもので紹介したが、タンク部のない水道直結型の便器洗浄手段を備えたものでも良く、また、開閉検知手段に高周波の電波を利用した場合の実施例とした図4のような便器上に設置される便座機能のみ便座装置でも良く、機能についてもすべての機能を所有する必要はなく、特に便座装置を限定するものではない。
【0024】また、本発明の実施例では、人体検知手段および便座部または便ふた部の開閉検知手段に10.525GHz近傍の周波数を送信波の中心周波数とする電波で検知するもので記載したが、マイクロ波やミリ波と称される高周波の電波であれば、特に使用する周波数を限定するものではない。




 

 


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