JP2003047575A - 測距装置およびこれを用いた便座装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 投光部が投光した光のうち物体によって反射
された光を複数の光センサのいずれが受光したかにより
物体までの距離に応じた信号を発生する測距装置におい
て、必要性の低い受光部の出力の処理を低減する。 【解決手段】 測距ＩＣ１ｃは人検知モードでは光セン
サ１ｂ１〜１ｂ１０のうち光センサ１ｂ１〜１ｂ５（検
出距離範囲３０ｃｍ以上）の出力のみを検出し、人検知
モードより検出距離範囲が近い着座検知モードでは光セ
ンサ１ｂ１〜１ｂ１０のうち光センサ１ｂ５〜１ｂ１０
（検出距離範囲３０ｃｍ以下）の出力のみを検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、測距装置およびこれを用
いて便座前方の使用者の存在および使用者の便座への着
座状態を検知する便座装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、便座前方に存在する使用者あるい
は当該使用者の便座への着座状態を検知する便座装置に
おいて、１つのセンサで前座前方に存在する使用者の存
在と使用者の便座への着座状態等の検知を行うものが例
えば特開平６−１２５８５９号公報に開示されている。
この開示技術は、便座装置に配設してある測距装置が測
定した距離が８０ｃｍ未満だと使用者がトイレに入って
きたと判断して便蓋を開き、続いて同じ測距装置が測定
した距離が３０ｃｍ未満だと着座したと判断して局部洗
浄装置の動作を許容し、３０ｃｍ以上８０ｃｍ未満だと
局部洗浄装置の動作を禁止するものである。測距装置と
しては送波部より発せられた超音波が物体により反射さ
れて受波部に帰ってくるまでの時間を測定し、その測定
時間に基づき距離を求めるものを用いている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のものでは、測距
装置として送波部より発せられた超音波が物体により反
射されて受波部に帰ってくるまでの時間を測定するもの
を採用しているため時間を測定するという処理が必要と
なる。

【０００４】そこで、処理の簡略化を図るため、この時
間測定処理を必要としない図５に示したような測距装置
を上記の測距装置の代わりに用いることが考えられる。
図５に示した測距装置１は、いわゆる三角測距方式を採
用したアクティブ測距装置で、投光部１ａは投光レンズ
（図示せず。）の光軸Ａ方向の物体に光を投射し、複数
個の光センサ１ｂ１〜１ｂｎ（ｎはセンサ番号）を備え
る光センサアレイ１ｂは投光部１ａが投光した光のうち
物体２によって反射された光を受光レンズ（図示せ
ず。）を通して受光する。物体２までの距離が遠くなる
程、光センサアレイ１ｂ上の反射光の受光位置は光セン
サ１ｂ１側に寄っていき、物体２までの距離が近くなる
程、光センサアレイ１ｂ上の反射光の受光位置は光セン
サ１ｂｎ側に寄っていく。つまり、反射光を受光する光
センサのセンサ番号が小さくなる程遠距離となり、反射
光を受光する光センサのセンサ番号が大きくなる程近距
離となる。この場合、光センサ１ｂ１〜１ｂｎが測距可
能距離範囲となり、これらの光センサ１ｂ１〜１ｂｎの
うちどの光センサが上記反射光を受光したかを求めれば
物体２までの距離が求まることになる。測距ＩＣ１ｃは
投光部１ａが光を投光したタイミングに応じて光センサ
１ｂ１〜１ｂｎの出力を検出していき、検出した出力の
中で最も大きい出力を発生した光センサを求め、求めた
光センサのセンサ番号に基づき物体２までの距離を求め
るものである。

【０００５】しかしながら、トイレに使用者がいない状
態では物体（使用者）は８０ｃｍよりも遠い範囲に存在
することになるので、測距可能距離範囲の至近領域を使
って測距する必要性は低い。同様に、便座に使用者が着
座したか否かを検出する場合も測距可能距離範囲の遠方
領域を使って測距する必要はない。このような必要性の
低い光センサの測距可能距離範囲を用いた測距動作では
必要性の低い光センサの出力を処理するため、この処理
により消費される電力が無駄になり、またこのような処
理を行うための処理時間も無駄になる。

【０００６】なお、このような必要性の低い光センサの
測距可能距離範囲は、検出距離範囲が測距前に予め決ま
っている場合に生じる現象であり、このような測距装置
は上記と同様の問題が生じる。

【０００７】本発明の目的は、必要性の低い光センサの
測距可能距離範囲を用いた測距動作を少なくすることで
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の測距装置は、所
定の方向に光を投射する投光部と、複数の受光部を有す
るとともに上記投光部が投光した光のうち物体によって
反射された光を受光する受光部列と、上記複数の受光部
の中の隣合う所定数の受光部の出力を検出するとともに
当該検出結果に基づき上記反射光を受光した上記受光部
を求め、上記受光部の出力に基づき上記物体までの距離
に応じた信号を発生する距離測定部とを含み、上記距離
測定部は、上記所定の方向の検出距離範囲に応じて、出
力を検出する上記複数の受光部の中の隣合う所定数の受
光部を変更する構成としてある。このような構成によれ
ば、所定の方向の検出距離範囲に応じて、出力を検出す
る上記複数の受光部の中の隣合う所定数の受光部を変更
するので、必要性の低い受光部の測距可能距離範囲を用
いた測距動作を少なくできる。よって、必要性の低い受
光部の出力の処理を可及的に行わなくでき、無駄な電力
消費や無駄な処理時間を少なくできる。

【０００９】本発明の便座装置は、請求項１に記載の測
距装置と、上記測距装置より発生される信号に基づき便
座前方の使用者の存在と使用者の便座への着座状態を検
知する制御部とを含み、上記制御部は、上記便座前方の
使用者の存在を検知する場合と上記使用者の着座状態を
検知する場合とで上記測距装置の検出距離範囲を切り換
える構成としている。このような構成によれば、便座前
方の使用者の存在を検知する際と使用者の便座への着座
状態を検知する際とで測距装置の検出距離範囲を切り換
えるので、便座前方の使用者の存在を検出する際に近側
の受光部の出力を検出しないようにし、使用者の便座へ
の着座状態を検出する際に遠側の受光部の出力を検出し
ないようにできる。よって、省電力や処理時間の短縮が
図れる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に示した一実施例に基づいて説明する。なお、図１乃至
図３において図５と同一構成のものには同一符号を附し
てある。

【００１１】図１において、便座装置３の装置本体４は
図示しない便器の後方上面に固定されており、便蓋５及
び便座６の後端が回動可能に枢支されている。また、装
置本体４の便座後端に対向する箇所には、測距装置１が
配設されている。

【００１２】本例では図２に示すように受光部としての
光センサ１ｂｎの個数を１０（センサ番号ｎ＝１、２・
・・９、１０）としている。測距装置１の投光部１ａか
ら投光される光は、便座６の斜め前方（所定の方向）に
向かって投射され、便座６の前方の使用者（物体）と便
座６に着座した使用者の両方の距離を測定可能になって
いる。なお、本例では便座前方の使用者を検出するモー
ドを人検知モード、便座６に着座した使用者を検出する
モードを着座検知モードとし、人検知モードの検出距離
範囲を３０ｃｍ以上の範囲とし、着座検知モードの検出
距離範囲を３０ｃｍ以内の範囲とする。なお、これらの
検出距離範囲は上記に限らず製品の形状等により適宜変
更可能である。

【００１３】図１に戻って、便蓋５、便座６は、装置本
体４内に配設される自動開閉装置７によって自動開閉さ
れるようになっている。自動開閉装置７は、便蓋５及び
便座６のそれぞれを開閉駆動させる便蓋駆動モータ９及
び便座駆動モータ１０（ともに図２参照。）と、各駆動
モータの動力を便蓋５及び便座６の回転軸に減速して伝
達する動力伝達装置より構成されている。各駆動モータ
９、１０は、トイレ壁面に配設された操作スイッチ１１
からの開閉指示の他、測距装置１が便座前方に起立する
使用者（物体）を検知したときにも作動し、測距装置１
が使用者を検知すると、便蓋駆動モータ９が開方向に駆
動して自動的に便蓋５が開き、使用者が去ると便蓋駆動
モータ９（便座６が開いているときは便座駆動モータ１
０とも）が閉方向に作動して、便蓋５（あるいは便座
６）が自動的に閉じられるようになっている。局部洗浄
装置８は肛門洗浄用ノズル、ビデ用ノズルと、温水タン
ク（いずれも図示せず。）等を備えている。

【００１４】図２は、本例のブロック回路図である。な
お、図１と同一構成のものには同一符号を附してある。
同図において、制御部１２は種々の動作を制御し、例え
ば検出距離範囲の異なる人検知モードと着座検知モード
の切り換えや測距装置１からの信号を受けて使用者が測
距装置１から２０ｃｍに満たない距離に存在する場合を
便座６への着座状態、使用者が２０ｃｍ以上７０ｃｍ未
満の距離に存在する場合を便座前方での起立状態と判断
し、測距結果が７０ｃｍを越える場合は使用者はトイレ
に存在しないと判断する。なお、これらの判定距離（２
０ｃｍや７０ｃｍ）は上記に限らず適宜変更可能であ
る。

【００１５】次に、図３を参照して受光部列としての光
センサアレイ１ｂの検出領域設定動作等の概要を説明す
る。人検知モードでは光センサ１ｂ１〜１ｂ１０のうち
光センサ１ｂ１〜１ｂ５（検出距離範囲が３０ｃｍ以上
の部分）の出力のみを検出し、人検知モードより検出距
離範囲が近い着座検知モードでは光センサ１ｂ１〜１ｂ
１０のうち光センサ１ｂ５〜１ｂ１０（検出距離範囲が
３０ｃｍ以下の部分）の出力のみを検出する。つまり、
検出距離範囲に応じて出力を検出する複数の光センサの
中の隣合う所定数の光センサが変更する。なお、上記で
は検出距離範囲に応じて出力を検出する複数の光センサ
の中の隣合う所定数の光センサが１つだけ重なるように
したが、重ならないようにしてもよいし、２つ以上の光
センサが重なるようにしてもよい。検出した出力の中で
最大の出力を発生した光センサ１ｂｎを求め、その光セ
ンサのセンサ番号が所定値（２０ｃｍや７０ｃｍに対応
する光センサの番号）より大きいか否かにより、使用者
が便座６への着座状態か便座前方の起立状態かもしくは
使用者がトイレに存在するか否か等を判断する。なお、
人検知モードや着座検出モードで採用する光センサの範
囲は、各モードの検出距離範囲が変更したらその変更に
合わせて変更される。

【００１６】次に、図４を参照して動作を説明する。

【００１７】制御部１２が人検知モードを指定し、人検
知モード指定信号が距離測定部としての測距ＩＣ１ｃに
入力されていると（ステップ４ａ）、測距ＩＣ１ｃは出
力を検出する光センサの領域を１ｂ１〜１ｂ５とし、光
センサ１ｂ１〜１ｂ５の出力を検出して記憶する。具体
的に説明すると、出力を検出する検索最小光センサ番号
を１とし検索最大光センサ番号を５とする（ステップ４
ｂ）。続いて、測距ＩＣ１ｃは内部に設定してある変数
ｉに検索最小光センサ番号１を設定し（ステップ４
ｃ）、投光部１ａの投光タイミングに合わせて設定され
た変数ｉのセンサ番号の光センサの受光量すなわち出力
を検出し、検出した出力を受光量（ｉ）として記憶する
（ステップ４ｄ）。受光量（ｉ）の記憶が終了すると、
変数ｉに１を加算し（ステップ４ｅ）、変数ｉが検索最
大光センサ番号５以下の場合は（ステップ４ｆ）ステッ
プ４ｄに戻り上記と同様の動作を繰り返す。

【００１８】光センサ１ｂ１〜１ｂ５の出力の記憶が終
了すると（ステップ４ｆ）、記憶した受光量（ｉ）（ｉ
＝１、２、３、４、５）の中の最大値を検索し（ステッ
プ４ｇ）、検索した最大値を出力した光センサのセンサ
番号が所定値１（本例では７０ｃｍに対応する光センサ
の番号）以下だと（ステップ４ｈ）トイレに使用者がい
ないと判断し人非検知出力を制御部１２に出力し（ステ
ップ４ｉ）、ステップ４ａに戻る。制御部１２は人非検
知出力を受けると便器の前すなわちトイレに使用者がい
ないと判断する。

【００１９】ステップ４ｇで検索した最大値を出力した
光センサのセンサ番号が所定値１よりも大きいと（ステ
ップ４ｈ）、トイレに使用者が入ってきたと判断し、人
検知出力を制御部１２に出力する（ステップ４ｊ）。制
御部１２は人検知出力を受けると、トイレに使用者が入
ってきたと判断し、測距ＩＣ１ｃのモードを着座検知モ
ードに変更する着座検知モード指定信号を出力するとと
もに便蓋駆動モータ９を駆動させて便蓋５を開く。

【００２０】このように、制御部１２により検出距離範
囲が３０ｃｍ以上の人検知モードが指定された場合、検
出距離範囲が３０ｃｍ以上の範囲に対応する光センサ１
ｂ１〜１ｂ５の出力のみを検出し、検出距離範囲が３０
ｃｍ以上の範囲に含まれない部分に対応する光センサ１
ｂ６〜１ｂ１０の出力を検出しない。つまり、指定され
た検出距離範囲に含まれない光センサの出力を検出しな
いので、これらの出力を検出した場合に比べて省電力化
やこれらの出力を処理する時間を短縮できる。

【００２１】ステップ４ａで着座検知モード指定信号が
測距ＩＣ１ｃに入力されていると、測距ＩＣ１ｃは出力
を検出する光センサの領域を１ｂ５〜１ｂ１０とし、光
センサ１ｂ５〜１ｂ１０の出力を検出して記憶し、記憶
した出力の中で最大の出力を発生した光センサ１ｂｎを
求める（ステップ４ｌ〜４ｑ）。具体的には、出力を検
出する検索最小光センサ番号を５とし検索最大光センサ
番号を１０とし（ステップ４ｌ）、ステップ４ｍ〜４ｑ
を実行する。なお、ステップ４ｍ〜４ｑは先に説明した
ステップ４ｃ〜４ｇと同様なので詳細は割愛する。

【００２２】このように、制御部１２により検出距離範
囲が３０ｃｍ以下の着座検知モードが指定された場合、
検出距離範囲が３０ｃｍ以下に対応する光センサ１ｂ５
〜１ｂ１０の出力のみを検出し、検出距離範囲が３０ｃ
ｍ以下に含まれない部分に対応する光センサ１ｂ１〜１
ｂ４の出力を検出しない。つまり、指定された検出距離
範囲に含まれない光センサの出力を検出しないので、こ
れらの出力を検出した場合に比べて省電力化やこれらの
出力を処理する時間を短縮できる。

【００２３】ステップ４ｑで検索した最大値を出力した
光センサのセンサ番号が所定値２（本例では２０ｃｍに
対応する光センサの番号）より大きいと（ステップ４
ｒ）、使用者が便座６への着座状態であると判断し、着
座検知出力を制御部１２に出力し（ステップ４ｓ）、ス
テップ４ａに戻る。制御部１２は着座検知出力の入力に
より使用者の着座を検出し局部洗浄装置８の動作を許容
する。また、便蓋５を閉じるよう操作スイッチ１１から
指示があっても、自動開閉装置７の便蓋駆動モータ９は
閉方向に駆動を禁止する。

【００２４】ステップ４ｑで検索した最大値を出力した
光センサのセンサ番号が所定値２以下の場合（ステップ
４ｒ）、使用者が便座前方の起立状態であると判断し、
着座非検知出力を制御部１２に出力する（ステップ４
ｔ）。制御部１２は着座非検知出力を受けると使用者が
便座前方の起立状態であると判断し、測距ＩＣ１ｃのモ
ードを人検知モードに変更する人検知モード指定信号を
出力するとともに局部洗浄装置８の動作を禁止する。こ
のため、使用者が便座６上に着座していないときには、
使用者が間違って洗浄開始を指示する操作スイッチ１１
を押しても、洗浄水は噴出されない。

【００２５】このように、検出距離範囲の異なる人検出
モードと着座検出モードとで出力を検出する光センサを
変えているので、検出距離範囲の異なる動作モードに応
じて必要性の低い光センサの出力を処理することを防止
できる。

【００２６】なお、上記では光センサの数を１０とした
が、これに限らず適宜変更可能である。

【００２７】また、上記では所定値１として７０ｃｍに
対応する光センサの番号、所定値２として２０ｃｍに対
応する光センサの番号を用いたが、これらに関連する距
離（７０ｃｍと２０ｃｍ）は適宜変更可能である。

【００２８】また、検出距離範囲の異なる動作モードと
して人検出モードと着座検出モードを採用したが、これ
らも適宜変更可能であり、また、検出距離範囲の異なる
動作モードを２つ以上設け、それらの動作モードに合わ
せて出力を検出する光センサを変えるようにしてもよ
い。

【００２９】また、上記では測距装置１が測定した距離
に応じた人検知出力や着座検知出力を発生し、制御部１
２がその出力により便器前の使用者の存在の有無と使用
者の便座への着座状態を検出するようにしたが、測距装
置１から測定した距離情報を出力し、制御部１２側で測
定された距離情報を所定の距離値と比較し便座前方の使
用者の存在の有無と使用者の便座への着座状態を検出す
るようにしてもよい。

【００３０】また、測距装置も洗浄装置に用いられるも
のに限るものではない。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、所定の方向の検出距離
範囲に応じて、出力を検出する上記複数の受光部の中の
隣合う所定数の受光部を変更するので、必要性の低い受
光部の測距可能距離範囲を用いた測距動作を少なくでき
る。よって、必要性の低い受光部の出力の処理を可及的
に行わなくでき、無駄な電力消費や無駄な処理時間を少
なくできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の一部透視平面図。

【図２】本発明の一実施例のブロック回路図。

【図３】図１の動作説明のための説明図。

【図４】図１の動作説明のためのフローチャート。

【図５】本例に用いる測距装置のブロック回路図。

【符号の説明】

１ 測距装置 １ａ 投光部 １ｂ 受光部列 １ｂ１〜１ｂ１０ 受光部 １ｃ 距離測定部 ４ 装置本体 １２ 制御部

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2D037 AB07 AD14 AD16 2D038 JC11 KA02 KA03 2F065 AA01 AA06 AA20 BB05 BB15 CC16 DD01 DD06 FF04 FF23 FF42 JJ02 JJ25 QQ04 QQ23 QQ29 QQ31 2F112 AA08 BA04 BA05 CA12 FA07 FA08 FA45

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の方向に光を投射する投光部と、複
   数の受光部を有するとともに上記投光部が投光した光の
   うち物体によって反射された光を受光する受光部列と、
   上記複数の受光部の中の隣合う所定数の受光部の出力を
   検出するとともに当該検出結果に基づき上記反射光を受
   光した上記受光部を求め、上記受光部の出力に基づき上
   記物体までの距離に応じた信号を発生する距離測定部と
   を含み、 上記距離測定部は、上記所定の方向の検出距離範囲に応
   じて、出力を検出する上記複数の受光部の中の隣合う所
   定数の受光部を変更するものであることを特徴とする測
   距装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の測距装置と、上記測距
   装置より発生される信号に基づき便座前方の使用者の存
   在と使用者の便座への着座状態を検知する制御部とを含
   み、 上記制御部は、上記便座前方の使用者の存在を検知する
   場合と上記使用者の着座状態を検知する場合とで上記測
   距装置の検出距離範囲を切り換えるものであることを特
   徴とする便座装置。