JP2009285256A - 動作補助機能を有する腰掛け式便器と動作補助機能の制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】便器本体(2)と、便器本体の上側に配置されており、その前端側を支点とし、その後端側が着座した使用者の背面に近接する方向に向けて回動可能な便座本体(28,38)と、前端側を支点として便座本体を回動させる回動手段(26)と、便座本体に設けられており、前端側に向かう使用者の重心の移動を検出可能な検出素子(48)と、検出素子の検出信号に応じて回動手段を駆動させる制御部(60)とを具備する。
【選択図】図11
Description
そして、起立状態で便器を使用する場合には、使用者はその正面を便器に向け、水平位置の便座を使用者から離間する方向に向けて回動させ、便器の上面を露出してから使用する。一方、着座状態で便器を使用する場合には便座を水平位置にし、使用者はその背面を便器に向けてから便座に着座する。
しかしながら、上述した従来の技術は、いずれも椅子に関するものであり、当該措置については格別な配慮がなされていないし、また、起立状態で使用する点についても意図されていない。
一方、上記特許文献2に記載の技術では、下肢筋や大腿筋の状態などの検出を要しているので、構造が複雑になって腰掛け式便器の設置空間には適用困難である。
ここで、検出素子が着座した使用者による前方への重心移動を検知した場合に、制御部は回動手段を駆動して便座本体を回動させる。つまり、この便座本体は、使用者の立ち上がり動作が検知されると、自動的に回動可能になることから、手すりやスイッチ等にも触れずに済む。
しかも、使用者による前方への重心移動を検知しているので、従来に比して構造が複雑にならず、簡便で分かり易いし、使用者の立ち上がり動作を補助するタイミングも無理がなく極めて自然である。
第3の発明によれば、第1や第2の発明の作用に加えてさらに、アクチュエータを用いて便座本体を回動させれば、使用者の立ち上がり動作をより確実に補助することができる。
第4の発明によれば、第1から第3の発明の作用に加えてさらに、検出素子が少なくとも2個設けられていることから、使用者の立ち上がり動作をより確実に検出可能になる。
第5の発明によれば、第4の発明の作用に加えてさらに、上述した少なくとも2個の検出素子は、前端側の近傍に少なくとも1個配置されるのに対し、後端側の近傍にも少なくとも1個配置されているので、前端側に向かう使用者の重心の移動をより一層確実に検出することができる。
第6の発明によれば、第1から第5の発明の作用に加えてさらに、便座本体の未使用時には使用者を迎えに行く状態、つまり、略水平位置に対し、前端側を支点とした所定の傾斜位置、具体的には、後端側が着座前の使用者の背面に近接する方向に向けて回動した位置で保持されている。よって、この使用者が着座する場合には、その起立姿勢から着座姿勢に至るまでの中間姿勢も補助可能になり、この点も、例えば足腰の弱い高齢者の介護や補助に非常に有効になる。
第8の発明によれば、第7の発明の作用に加えてさらに、検出素子が、前端側に向かう使用者の重心移動を一定期間検出し、制御部が、回動手段を駆動して使用者の立ち上がり動作の補助を開始するものの、この使用者がその腰を浮かせない場合には、便座は持ち上がらない。換言すれば、当該腰を浮かせない状態が所定期間継続した場合には、前屈みの姿勢を維持したいとの使用者の意思を擬制できる。そこで、制御部は回動手段の駆動を停止することから、この点も使用者の意思に沿った動作に寄与する。
第9の発明によれば、第7や第8の発明の作用に加えてさらに、検出素子が着座した使用者による前方への重心移動を一定期間検出した場合には、立ち上がりたいとの使用者の意思を擬制できるのに対し、前方への重心移動がなく、その重心が着座時点から前端側にある状態を検出している場合には、この使用者が身長の低い例えば子供であることも想定される。よって、この場合には、立ち上がりたいとの使用者の意思を擬制せず、制御部は回動手段を駆動させないので、この点も使用者の意思に沿った動作に寄与する。
図1は本実施例に係る腰掛け式便器を右斜め上方からみた図であり、この便器1の前端側が同図の左手前に、便器1の後端側が右奥にそれぞれ対応する。なお、図2で云えば便器1の前端側が同図の左側に、その後端側が右側にそれぞれ対応している。
具体的には、本実施例の便座ユニット16は、樹脂製の台座18や便座本体27、及びアクチュエータ(回動手段)26、図5の荷重センサ(検出素子)48,50、並びに図7のコントローラ(制御部)60から構成される。
この台座18は、その裏面が便器本体2の上面14に対峙しており(図2)、台座18の略中央部分には、図4に示される如く、当該裏面と表面20とを貫通した略楕円形状の開口22が穿設されている。この開口22は上述した上面14の開口6よりも小径に形成される。
なお、本実施例では、アクチュエータ26としてモータを用いて説明する。しかしながら、本発明のアクチュエータとしては、便座本体27が回動可能である限り、例えば、ダンパーやスプリング等の弾性部材の他、カム機構、或いは、ベルト駆動機構など周知の構成が適用可能である。
より詳しくは、載置部28は、その裏面35が台座18の表面20に対峙し、その略中央部分には、台座18の開口22よりも小径に形成された略楕円形状の開口(第1孔)32が裏面35と表面30とを貫通して穿設される(図6)。
これにより、当該回転軸が図2でみて反時計回りに回転すると、載置部28は、台座18の表面20から離間、より具体的には載置部28の後側が台座18の後側から離間し、腕部36を支点として同図の反時計回りに回動する。
この便座38は、図5に示されるように、略O型状の裏面45が載置部28の表面30に対峙しており、便座38の略中央部分にもまた、裏面45と座面40とを貫通した略楕円形状の開口(第2孔)42が穿設されている。この開口42は上述した載置部28の開口32よりも小径に形成される。なお、これら座面40や裏面45は、略O型状の他、略U型状で形成されていても良い。
これにより、使用者が便座38の前端側を持ち上げると、便座38が図2の時計回りに回動するので、便座38は、載置部28の表面30から離間、より詳しくは便座38の前側が載置部28の前側から離間し、回動支持片46,46を支点として同図の時計回りに回動する。
具体的には、図5に示されるように、上記前端側の近傍、詳しくは、開口42の中心を通る短軸よりも前寄りに2個の荷重センサ48,48が設けられており、これら各センサ48は、この開口42の中心を通る長軸を対称軸とした線対称の位置にそれぞれ配置される。
これら荷重センサ48,50はコントローラ60に電気的に接続される。具体的には、図7に示されるように、このコントローラ60は、A/Dコンバータ62やCPU64を有しており、このCPU64はコンバータ62からの信号をリアルタイムで演算し、着座検出部70が使用者による現在の重心位置を特定する。このデータはメモリ66のRAMに格納される。
より詳しくは、図8は、プログラムがコントローラ60に実行させる処理を示しており、以下、上記の如く構成された腰掛け式便器1の本発明に係る作用について説明する。
ここで、仮に、この使用者が起立状態で便器1を使用したい場合には、便座38の前端側を持ち上げ、便座38を便ふた54に近接する方向に向けて回動させる(図10)。これにより、載置部28の開口32が露出し、その表面30が使用者に対峙する。
続いて、同図のステップS801では、使用者が便座38に座っているか否かを判別する。
メモリ66に保存された基本データと比較した結果、使用者の重心位置が移動していると判定した場合、すなわちYESのときにはステップS805に進み、着座検出部70は、当該重心位置の移動が便座38の前方に向けて移動しているか否かを判別する。
このステップS806では、着座検出部70が当該重心の移動量が大きいか否かを判別する。
これにより、出力制御部72はアクチュエータ26に駆動信号を出力して補助開始状態になり、便座本体27には回動するためのトルクが付与される。なお、この補助開始と同時に、図示しないタイマが起動する。
具体的には、トルクの付与された便座本体27、より詳しくは、載置部28が使用者の体重に抗して僅かながらも台座18から持ち上がり、着座検出部70が荷重センサ48,50の検出値、特に、荷重センサ50の検出値がさらに小さくなった旨を判定した場合には、使用者の立ち上がり動作を認識できる。
この便座本体27による補助は、図11(b)に示すような、便座38及び載置部28が略水平位置から所定の傾斜位置に到達するまで継続する(ステップS810)。その後、便座本体27が当該傾斜位置に到達すると、この補助動作を終了し(ステップS811)、便座本体27が略水平位置に戻って一連のルーチンを抜ける。なお、この補助動作は、使用者のでん部が座面40から離れたときに終了しても良い。
また、当該重心位置の移動が前方ではない場合には、その上半身を後方や側方に向けて反らしており、さらに、重心の移動量が小さい場合には、その上半身を単に揺らしており、いずれも着座状態を維持したいとの使用者の意思を擬制できるからである。
そして、この補助に要した期間が、立ち上がりたいとの使用者の意思が初めから存在しなかったものと擬制可能な規定期間を超えるまではステップS809に進み、上述したステップS810からステップS807に戻ることになるが、当該規定期間を超えた場合、すなわちNOと判定したときには、出力制御部72はアクチュエータ26への駆動信号の出力を停止する。
以上のように、本発明は、腰掛け式便器の使用者の重心移動をセンシングし、適切にアシストする点に着目したものである。
より詳しくは、便座本体27は、この便座本体27の前端側を支点とし、その後端側が着座した使用者に追従するように回動可能に構成されている。
しかも、使用者による前方への重心の移動を検知しているので、下肢筋や大腿筋の状態に応じて動作する従来に比して、構造が複雑にならず、簡便で分かり易いし、使用者の立ち上がり動作を補助するタイミングも無理がなく極めて自然である。
さらにまた、荷重センサ40,50が少なくとも2個、本実施例で云えば計4個設けられていることから、使用者の立ち上がり動作をより確実に検出可能になるし、また、これら計4個の荷重センサ40,50は、上述した前端側の近傍に2個配置されるのに対し、後端側の近傍にも2個配置されているので、前端側に向かう使用者の重心移動をより一層確実に検出することができる。
また、上記実施例では、台座18の表面20にアクチュエータ26の保持部24が形成されている。しかし、必ずしもこの例に限定されるものではなく、この台座18を省略し、上述した載置部28の裏面35でアクチュエータ26を保持しても良い。
さらにまた、計4個の荷重センサ40,50にも限定されるものではなく、1個の荷重センサでも達成可能であるし、また、本発明の検出素子は、使用者の重量や圧力を測定できる限り、この荷重センサの他、静電容量式やピエゾ式の圧力センサ、圧電素子等であっても良い。
2 便器本体
26 アクチュエータ(回動手段)
27 便座本体
28 載置部(第1板部)
32 開口(第1孔)
38 便座(第2板部)
42 開口(第2孔)
48,50 荷重センサ(検出素子)
52 蝶番軸(連結部)
60 コントローラ(制御部)
Claims (9)
- 便器本体と、
該便器本体の上側に配置されており、その前端側を支点とし、その後端側が着座した使用者の背面に近接する方向に向けて回動可能な便座本体と、
前記前端側を支点として該便座本体を回動させる回動手段と、
前記便座本体に設けられており、前記前端側に向かう前記使用者の重心の移動を検出可能な検出素子と、
該検出素子の検出信号に応じて前記回動手段を駆動させる制御部と
を具備することを特徴とする動作補助機能を有する腰掛け式便器。 - 請求項1に記載の動作補助機能を有する腰掛け式便器であって、
前記便座本体は、
前記回動手段に連結され、その略中央部分に第1孔を有する第1板部と、
該第1板部の上側に配置され、その略中央部分に前記第1孔よりも径の小さな第2孔を有する第2板部と、
前記後端側にて前記第1板部と前記第2板部とを連結し、略水平位置の該第2板部を前記前端側から離間する方向に向けて回動自在に支持する連結部と
を備えていることを特徴とする動作補助機能を有する腰掛け式便器。 - 請求項1又は2に記載の動作補助機能を有する腰掛け式便器であって、
前記回動手段には、アクチュエータが用いられていることを特徴とする動作補助機能を有する腰掛け式便器。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載の動作補助機能を有する腰掛け式便器であって、
前記検出素子は、前記便座本体に少なくとも2個設けられていることを特徴とする動作補助機能を有する腰掛け式便器。 - 請求項4に記載の動作補助機能を有する腰掛け式便器であって、
前記各検出素子は、前記前端側の近傍と、前記後端側の近傍とにそれぞれ設けられていることを特徴とする動作補助機能を有する腰掛け式便器。 - 請求項1から5のいずれか一項に記載の動作補助機能を有する腰掛け式便器であって、
前記便座本体は、前記使用者が着座する前の時点では、前記後端側が該着座前の使用者の背面に近接する方向に向けて回動され、略水平位置に対する所定の傾斜位置にて保持されていることを特徴とする動作補助機能を有する腰掛け式便器。 - 便器本体の上側に配置されており、その前端側を支点とし、その後端側が着座した使用者の背面に近接する方向に向けて回動可能な便座と、前記前端側を支点として該便座を回動させる回動手段と、前記便座に設けられており、前記使用者の重心の移動を検出可能な検出素子と、前記回動手段を駆動させる制御部とを備えた動作補助機能の制御方法であって、
前記検出素子が、着座した使用者による前記前端側に向かう重心の移動を一定期間検出するステップと、
前記制御部が、前記回動手段を駆動して該使用者の立ち上がり動作の補助を開始するステップと
を備えた動作補助機能の制御方法。 - 請求項7に記載の動作補助機能の制御方法であって、
前記回動手段が駆動する一方、前記便座が所定期間回動しない場合には、前記制御部が、前記回動手段の駆動を停止し、前記使用者の立ち上がり動作の補助を解除するステップと
をさらに備えた動作補助機能の制御方法。 - 請求項7又は8に記載の動作補助機能の制御方法であって、
前記検出素子が、前記使用者の重心が着座時点から前記前端側にある旨を検出している場合には、前記制御部は、前記回動手段の駆動を禁止するステップと
をさらに備えた動作補助機能の制御方法。
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JPH09108146A (ja) * | 1995-10-20 | 1997-04-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 動作検知装置およびそれを用いた着座装置 |
JP2003125977A (ja) * | 2001-10-22 | 2003-05-07 | Hideo Sumino | 昇降機能付洋式便器およびトイレシステム |
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