JP3398257B2 - 着座検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、着座検出装置に係り、
特に着座と離座の判定に用いる基準値を適宜変化させる
ことにより、着座と離座の誤検出を防止し、着座と離座
を正確に検出できるようにした着座検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の着座検出装置には、図５で示した
ように、近接センサ２が出力した感知信号２ａをＡ／Ｄ
変換器３に供給し、Ａ／Ｄ変換された感知信号３ｄの値
と基準値設定手段５からの基準値とをデータ処理手段６
にて比較して、着座と離座を検出するものがあった。図
５は従来の着座検出装置の構成図であり、１は着座検出
装置、２は近接センサ、３はＡ／Ｄ変換器、５は基準値
設定手段、６はデータ処理手段を表す。ここで、近接セ
ンサ２は、人体の座席への近接程度に応じて変化する感
知信号２ａを出力するセンサである。基準値設定手段５
は、基準値を設定して、基準値を示す信号５ａを出力す
る手段である。データ処理手段６は、感知信号の値を基
準値と比較して着座と離座を検出し、検出結果を示す検
出信号を出力する手段である。この基準値を変化させる
着座検出装置としては、例えば、以下に示すものがあっ
た。

【０００３】特開平５−２９１９２４号公報にて開示さ
れた着座検出装置のように、着座と離座の判定に用いる
基準値を高低２段階に設定可能とし、着座の検出前は低
感度側に設定し、着座の検出後は高感度側に設定するも
のがあった。また、上記公報にて開示されているよう
に、人体の便座への近接程度に応じて変化する感知信号
（例えば、パルス電流からなる感知信号）を利用して、
着座検出装置の電源投入時における感知信号の波高値に
基づいて求めた基準値を記憶し、この基準値と以降の感
知信号の波高値とを比較して、着座と離座を検出するも
のがあった。

【０００４】また、感知信号の値に基づいて基準値を変
化させる着座検出装置としては、特開平５−１２３２７
１号公報にて開示されているように、その感知信号の所
定時間毎の変化分を検出して、この変化分が予め設定さ
れた閾値（または、感知信号の値に応じて設定された閾
値）を超える場合に着座と離座を検出するものがあっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、電源投入時に
おける感知信号の波高値に基づいて基準値を求めると、
離座時に電源投入された場合と、着座時に電源投入され
た場合とでは、基準値が異なることになる。従って、か
かるいずれかの場合において、この基準値の差により、
着座と離座を誤検出することがありうる。

【０００６】また、基準値を上記の感知信号に基づいて
変化させる場合は、少なくとも人体の着座動作または離
座動作にかかる時間程度は、その感知信号の値が安定し
ていることが必要であると解される。感知信号の値に即
座に追従して基準値を変化させた場合は、例えば、着座
寸前の感知信号の値に基づいて基準値が設定されると、
着座を検出できないことがありうるからである。人体の
着座動作または離座動作にも応じて、上記の感知信号の
値が変化することがあるからである。なお、人体の着座
動作または離座動作にかかる時間とは、若者などの動作
の比較的機敏な人で５秒から１０秒程度、老人などの動
作の比較的緩慢な人で１５秒から２０秒程度、または２
５秒程度である。従って、２０秒程度とおける。図７
に、着座検出装置の基準値を感知信号に基づいて変化さ
せた場合の、基準値と感知信号の一例を示す。図７の縦
軸はデータを表し、このデータとは近接センサが出力し
た感知信号の値、または、その感知信号の値をＡ／Ｄ変
換器でアナログ値からデジタル値に変換した値をいう。

【０００７】一方、着座と離座の判定に用いる基準値を
固定した場合は、電子部品等の経時変化や便座周囲の温
度湿度等により離座時の感知信号の波高値が変化する
と、それにつれて着座時の感知信号の波高値も変化し
て、着座を検出できない場合がありうる。図６に、着座
検出装置の基準値を固定した場合の、基準値と感知信号
の一例を示す。特に、離座時の感知信号の波高値が変化
し、それにつれて着座時の感知信号の波高値も変化し
て、着座を検出できない具体例を示したものである。

【０００８】ところで、アナログ信号を出力するアナロ
グ型の近接センサには、投光素子から赤外線を投光し、
人体で反射された赤外線を受光素子で検出する光電セン
サがある。しかし、この方式では、皮膚の色や衣服の色
によって反射光の強度が異なることがあるので、人体の
位置を正確に推定するのは困難である。また、アナログ
型の他の近接センサには、加圧導電ゴムを便座クッショ
ンに装着し、着座時の加重により電気抵抗を変化させる
加圧導電ゴム方式等がある。しかし、便器の寸法のバラ
ツキや座り方等によって検知レベルが変化することがあ
るという難点がある。

【０００９】一方、アナログ型の近接センサには、離間
して配置した一対の電極に対して人体が近接すると電極
間の静電容量が変化することを利用し、これに応じて変
化する感知信号を出力する静電容量式近接センサがあ
る。この静電容量式近接センサは、可動部がないので当
該近接センサを取り付けた部分がガタつくことがなく、
また、他の方式の近接センサに比べて寿命が長いという
利点がある。

【００１０】しかし、他の近接センサに比べて、微小な
静電容量の変化を検出して人体の近接程度を感知信号に
表すものゆえ、電磁波等のノイズの影響を受けたり、便
座周辺の温度、湿度、気圧等の変化や電子部品の経時変
化の影響を受けたりすることがある。また、この静電容
量式近接センサに用いる電極は、人体の着座動作または
離座動作を最も効果的に検出できる位置に取り付ける必
要がある。

【００１１】暖房のない普通便座の場合は、特に冬季で
は、人体が離座するとそれに伴って便座温度も変化す
る。従って、静電容量式近接センサに用いる電極を普通
便座に取り付けた場合は便座の温度変化によりその電極
に関する静電容量が変化し、それに伴って静電容量式近
接センサが出力する感知信号の値も変化する。よって、
暖房のない普通便座の場合は、この感知信号の値が安定
するに至るまでの間、感知信号の値に基づいた新しい基
準値を設定できないという難点がある。

【００１２】本発明の着座検出装置は、上記した従来技
術の課題を解決するためになされたものであって、第１
の目的は、着座の有無の判定に用いる基準値を適宜変化
させることにより、着座と離座の誤検出を防止し、着座
と離座を正確に検出できるようにすることにある。

【００１３】また、第２の目的は、人体の着座動作また
は離座動作にかかる時間よりも長い時間（例えば、３０
秒程度）にわたり感知信号の値の変化がしきい値以下と
なる場合は、その感知信号の値に基づいて基準値を再設
定することにより、安定した感知信号の値に基づいて基
準値を設定することにある。

【００１４】また、第３の目的は、基準値設定手段は、
記憶手段に記憶された電源中断前の基準値に基づいて、
着座検出装置の電源投入時の基準値を設定することによ
り、電源中断前の基準値を利用して電源中断後の着座と
離座を判定することにある。

【００１５】更に、第４の目的は、着座検出装置の電源
中断期間が人体の着座動作または離座動作にかかる時間
よりも短い場合（例えば、５秒、１０秒程度）あるいは
略同一の場合（例えば、２０秒程度）には、記憶手段に
記憶された電源中断前の基準値を、着座検出装置の電源
投入時の基準値に設定することにより、電源中断期間が
短ければ電源中断前の基準値をそのまま用いて電源中断
後の着座と離座を判定することにある。

【００１６】また、第５の目的は、座席は便座とし、前
記近接センサは、前記便座に取り付けられた一方の電極
と離して配置された他方の電極の間の静電容量に応じて
変化する感知信号を出力する静電容量式近接センサとす
ることにより、着座検出装置の寿命を長くするととも
に、人体の着座動作または離座動作にかかる時間よりも
長い時間にわたり安定した感知信号の値に基づいて基準
値を設定することで、ノイズや周囲温度等による影響を
小さくして、着座と離座を検出する信頼性を上げること
にある。

【００１７】更に、第６の目的は、便座に取り付けられ
た一方の電極を便座暖房用ヒータ線とすることにより、
静電容量式近接センサに用いる電極と便座暖房用ヒータ
線とを兼用するとともに、人体が離座しても便座の温度
を略一定とし安定させることで、静電容量式近接センサ
が出力する感知信号をすばやく安定させ、感知信号の値
に基づいた基準値をすばやく設定して、着座と離座を検
出する信頼性をいっそう上げることにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る着座検出
装置では、基準値設定手段は、人体の着座動作または離
座動作にかかる時間よりも長い時間にわたり感知信号の
値の変化がしきい値以下となる場合は、感知信号の値に
基づいて基準値を再設定することを特徴とする。

【００１９】請求項２に係る着座検出装置では、請求項
１の着座検出装置に基準値設定手段は基準値を記憶する
記憶手段を備え、記憶手段に記憶された電源中断前の基
準値に基づいて、着座検出装置の電源投入時の基準値を
設定することを特徴とする。

【００２０】請求項３に係る着座検出装置では、請求項
２の着座検出装置における基準値設定手段は、着座検出
装置の電源中断期間が人体の着座動作または離座動作に
かかる時間よりも短い場合あるいは略同一の場合には、
記憶手段に記憶された電源中断前の基準値を、着座検出
装置の電源投入時の基準値に設定することを特徴とす
る。

【００２１】請求項４に係る着座検出装置では、請求項
１〜請求項３の着座検出装置において座席は便座とし、
前記近接センサは、前記便座に取り付けられた一方の電
極と離して配置された他方の電極の間の静電容量に応じ
て変化する感知信号を出力する静電容量式近接センサと
することを特徴とする。

【００２２】請求項５に係る着座検出装置では、請求項
４の着座検出装置において便座に取り付けられた一方の
電極は便座暖房用ヒータ線からなることを特徴とする。

【００２３】

【作用】請求項１に係る着座検出装置では、基準値設定
手段は、人体の着座動作または離座動作にかかる時間よ
りも長い時間（例えば、３０秒程度）にわたり感知信号
の値の変化がしきい値以下となる場合は、その感知信号
の値に基づいて基準値を再設定する。これにより、感知
信号の値が変化しても、その値が安定すれば、それに伴
い基準値を適宜変化させることができる。

【００２４】請求項２に係る着座検出装置では、基準値
設定手段は基準値を記憶する記憶手段を備え、記憶手段
に記憶された電源中断前の基準値に基づいて、着座検出
装置の電源投入時の基準値を設定する。これにより、電
源中断前の基準値を利用して電源中断後の着座と離座を
判定することができる。なお、請求項１により、電源中
断前の基準値は、感知信号の値が変化しても、その値が
安定すれば、それに伴い適宜変化するものである。

【００２５】請求項３に係る着座検出装置では、基準値
設定手段は、着座検出装置の電源中断期間が人体の着座
動作または離座動作にかかる時間よりも短い場合（例え
ば、５秒、１０秒程度）あるいは略同一の場合（例え
ば、２０秒程度）には、記憶手段に記憶された電源中断
前の基準値を、着座検出装置の電源投入時の基準値に設
定する。これにより、電源中断期間が短ければ電源中断
前の基準値をそのまま用いて電源中断後の着座と離座を
判定することができる。

【００２６】請求項４に係る着座検出装置では、座席は
便座とする。また、近接センサは、便座に取り付けられ
た一方の電極と離して配置された他方の電極の間の静電
容量に応じて変化する感知信号を出力する静電容量式近
接センサとする。これにより、人体が便座に近づいたと
きは、便座に取り付けられた電極に関する静電容量が変
化し、これに応じて変化する感知信号を近接センサは出
力することができる。また、静電容量式近接センサが電
磁波等のノイズの影響や便座周辺の温度変化等の影響を
受けても、人体の着座動作または離座動作にかかる時間
よりも長い時間（例えば、３０秒程度）にわたり安定し
た感知信号の値に基づいて基準値を設定することで、ノ
イズや周囲温度等の影響を小さくすることができる。更
に、静電容量式近接センサは寿命が長いので、これを用
いる着座検出装置の寿命を長くすることができる。

【００２７】請求項５に係る着座検出装置では、便座に
取り付けられた一方の電極は便座暖房用ヒータ線からな
る。これにより、静電容量式近接センサに用いる電極と
便座暖房用ヒータ線を兼用することができ、また、便座
を適度に暖めることができる。更に、人体が離座しても
便座の温度は略一定に保たれるので、便座の温度変化に
よる感知信号の変動は小さくなり、この分だけ感知信号
に基づく基準値をすばやく得ることができ、着座と離座
を検出する信頼性をいっそう上げることができる。

【００２８】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
説明する。図１は、本発明に係る着座検出装置の一実施
例の構成図である。

【００２９】図１の着座検出装置１は、近接センサ２
と、Ａ／Ｄ変換器３と、安定性判別手段４と、基準値設
定手段５と、データ処理手段６とを備えている。

【００３０】近接センサ２は、人体の座席への近接程度
に応じて変化する感知信号２ａを出力する。このアナロ
グ値からなる感知信号２ａは、Ａ／Ｄ変換器３に送られ
る。

【００３１】Ａ／Ｄ変換器３は、感知信号をアナログ値
からデジタル値に変換して出力する。このデジタル値か
らなる感知信号３ｄは、安定性判別手段４と、基準値設
定手段５と、データ処理手段６とに送られる。

【００３２】安定性判別手段４は、離座の期間中に、人
体の着座動作または離座動作にかかる時間よりも長い時
間にわたり感知信号３ｄの値の変化がしきい値以下であ
るかどうかを判別する。その条件を満たす場合は、基準
値設定手段５に設定信号４ａを送る。

【００３３】基準値設定手段５は、設定信号４ａを受け
取った場合に、感知信号３ｄの値に基づいて基準値を設
定する。この基準値は信号５ａにより、データ処理手段
６に送られる。

【００３４】データ処理手段６は、デジタル値からなる
感知信号３ｄと基準値設定手段５が設定した基準値とを
比較して着座と離座を検出し、その検出結果を表す検出
信号を出力する。

【００３５】図２は、図１の安定性判別手段４と基準値
設定手段５とデータ処理手段６とを、マイクロコンピュ
ータ（マイコン）で構成した場合のフローチャートの一
例である。すなわち、マイコンで信号処理される過程を
示したものである。

【００３６】着座検出装置１が電源投入されてその電源
がＯＮされると、ステップＦ１に進み、タイマＴを０に
リセットしてカウントアップさせ、基準値を初期設定値
Ｋに設定し、Ａ／Ｄ変換器３から出力された感知信号３
ｄの値をデータとして読み込む（初回データ取込み）。
具体的には、タイマＴは１秒ごとに１ずつ値が増加する
ものを使用し、このタイマＴをリセットしてカウントア
ップさせる。基準値は、レジスタＣに書き込み保持し、
このレジスタＣに初期設定値Ｋを書き込む。感知信号３
ｄの値は、レジスタＡに書き込み保持する。なお、レジ
スタＡの書込みから０．５秒後にレジスタＡの値をレジ
スタＢに書き込む。

【００３７】次に、ステップＦ２に進み、再び感知信号
３ｄの値をデータとして読み込む。具体的には、レジス
タＡへの書込みから１秒後に、当該時の感知信号３ｄの
値を再びレジスタＡに書き込み保持する。ここでは、感
知信号３ｄの値を抽出するサンプリングタイムＳＴは１
秒としている。

【００３８】次に、ステップＦ３に進み、ステップＦ２
で読み込んだ今回のデータと基準値とを比較する。具体
的には、レジスタＡの値とレジスタＣの値を比較する。

【００３９】このデータが基準値以上の場合は、ステッ
プＦ４に進み、着座を検出する。このデータが基準値よ
り小さい場合は、ステップＦ５に進み、離座を検出す
る。

【００４０】ステップＦ４で着座を検出した場合は、ス
テップＦ６に進み、タイマＴを０にリセットしてカウン
トアップさせる。その後は、ステップＦ１１をスルー
（通過）してステップＦ２に戻る。

【００４１】ステップＦ５で離座を検出した場合は、ス
テップＦ７に進み、前回のデータと今回のデータを比較
する。具体的には、今回のデータであるレジスタＡの値
と、前回のデータである（レジスタＡへの書込みから
０．５秒以内の）レジスタＢの値を比較する。

【００４２】前回のデータと今回のデータの差の絶対値
がしきい値Ｗより大きい場合は、ステップＦ８に進み、
タイマＴを０にリセットしてカウントアップさせ、ステ
ップＦ１１をスルーしてステップＦ２に戻る。

【００４３】前回のデータと今回のデータの差の絶対値
がしきい値Ｗ以下の場合は、ステップＦ９に進み、タイ
マＴの値と人体の着座動作または離座動作にかかる時間
の値Ｌとを比較する。なお、このしきい値Ｗと値Ｌを微
調整する調整手段を設けてもよい。例えば、値Ｌが１８
秒に設定されていた場合に、座席を動作の比較的機敏な
人のみが使う場所では、値Ｌを１５秒に微調整してもよ
いし、座席を動作の比較的緩慢な人のみが使う場所で
は、値Ｌを２０秒または２５秒に微調整してもよい。し
きい値Ｗと値Ｌは予め設定した値に固定するものであっ
てもよい。

【００４４】タイマＴの値が値Ｌ以下の場合は、ステッ
プＦ１１をスルーしてステップＦ２に戻る。タイマＴの
値が値Ｌよりも大きい場合はステップＦ１０に進み、タ
イマＴを０にリセットしてカウントアップさせ、新しい
基準値Ｚに再設定し、ステップＦ１１をスルーしてステ
ップＦ２に戻る。具体的には、前回のデータであるレジ
スタＢの値または今回のデータであるレジスタＡの値に
基づいて、種々の演算を経て新しい基準値Ｚが算出さ
れ、初期設定値Ｋから基準値ＺにレジスタＣは書き換え
られる。

【００４５】なお、今回のデータであるレジスタＡの値
に基づいて、種々の演算を経て新しい基準値Ｚを算出
し、初期設定値Ｋから基準値ＺにレジスタＣを書き換え
てもよい。

【００４６】この基準値Ｚは、例えば、基準値Ｚ＝（今
回のデータ）×１．５としてもよいし、また、基準値Ｚ
＝（今回のデータ）＋５などとしてもよい。基準値Ｚ等
の基準値の大体の目安としては、例えば、本発明に係る
着座検出装置を洋式便器に使用する場合は、離座時の安
定状態の感知信号の値よりも大きい値とし、着座時で両
腿が便座に接触した安定状態の感知信号の値よりも小さ
い値とし、着座時で片腿が便座に接触した状態の感知信
号の値よりも小さい値とすればよい。また、この（今回
のデータ）の各々に対応する値を予めメモリまたはテー
ブルに入力しておき、その対応する値を基準値Ｚとして
もよい。

【００４７】なお、ステップＦ１１は便宜上設けたもの
であり、図２では信号を単に通過させる機能を有するも
のである。また、本フローチャートのループについて
は、０．５秒以降かつ（本実施例のサンプリングタイム
ＳＴである）１秒以内に再びステップＦ２に戻ることと
する。

【００４８】図３は、請求項２または請求項３に記載し
た着座検出装置において、図１の安定性判別手段４と基
準値設定手段５とデータ処理手段６とを、マイクロコン
ピュータ（マイコン）で構成した場合のフローチャート
の一例である。すなわち、マイコンで信号処理される過
程を示したものである。

【００４９】この着座検出装置は、着座検出装置のある
程度の電源中断期間においても正常動作するタイマＴＴ
と記憶手段であるメモリＭＭを備えている。前記のある
程度の電源中断期間を超える場合は、タイマＴＴは人体
の着座動作または離座動作にかかる時間の値Ｌよりも大
きい値に、電源投入時に初期設定されるものとする。な
お、タイマＴＴとメモリＭＭが正常動作する、前記のあ
る程度の電源中断期間とは、値Ｌよりも長いものとす
る。

【００５０】着座検出装置が電源切断されると、ステッ
プＦ０に進み、タイマＴＴは０にリセットされカウント
アップを始める。その後に電源投入されると、ステップ
Ｆ１ａに進み、タイマＴＴの値と値Ｌを比較する。

【００５１】タイマＴＴの値が値Ｌよりも大きい場合
は、ステップＦ１ｂに進み、基準値を初期設定値Ｋとす
る。タイマＴＴの値が値Ｌ以下の場合は、ステップＦ１
ｃに進み、メモリＭＭに記憶されている値Ｍを基準値に
する。この値Ｍは、電源中断前の基準値である。具体的
には、初期設定値ＫまたはメモリＭＭに記憶されている
値ＭをレジスタＣに書き込み保持する。

【００５２】次に、ステップＦ１ｄに進み、タイマＴを
０にリセットしてカウントアップさせ、Ａ／Ｄ変換器３
から出力された感知信号３ｄの値をデータとして読み込
む（初回データ取込み）。具体的には、タイマＴは１秒
ごとに１ずつ値が増加するものを使用し、このタイマＴ
をリセットしてカウントアップさせる。感知信号３ｄの
値は、レジスタＡに書き込み、保持することとする。な
お、レジスタＡへの書込みから０．５秒後にレジスタＡ
の値をレジスタＢに書き込むこととする。

【００５３】次に、ステップＦ２ａに進み、再び感知信
号３ｄの値をデータとして読み込む。また、メモリＭＭ
に当該時の基準値を書き込む。具体的には、レジスタＡ
への書込みから１秒後に、当該時の感知信号３ｄの値を
再びレジスタＡに書き込み保持する。また、メモリＭＭ
にレジスタＣの値を書き込み、値Ｍとして記憶させる。

【００５４】次に、ステップＦ３に進む。このステップ
Ｆ３以降は、図２に記載されている通りである。そし
て、ステップＦ１１の後はステップＦ２ａに戻る。

【００５５】なお、ステップＦ１ｃでは、メモリＭＭに
記憶された値Ｍに基づいて求めた値を基準値に設定して
もよい。例えば、初期設定値Ｋと値Ｍとの中央値を基準
値に設定してもよい。

【００５６】図４は、サンプリングタイムＳＴとしきい
値Ｗの設定幅の一例を表す。図４の縦軸は、データ差を
表す。データ差とは、近接センサ２から出力された感知
信号２ａの値の差、または、Ａ／Ｄ変換器３から出力さ
れた感知信号３ｄの値の差をいう。

【００５７】しきい値Ｗの下限としては、例えば、各サ
ンプリングタイムに対する、座席の周囲温度の変動によ
るデータの変動幅の最大値とする。図４の中で、Ｔ３特
性は、座席の周囲温度の変動によるデータの変動幅の最
大値を表す。

【００５８】しきい値Ｗの上限としては、例えば、各サ
ンプリングタイムに対する、着座動作または離座動作に
よるデータの変動幅の最大値とする。図４の中で、Ｔ２
特性は、着座動作または離座動作によるデータの変動幅
の最大値を表す。

【００５９】しきい値Ｗは、サンプリングタイムＳＴに
応じて、この上限と下限の中間の値（Ｔ１特性）に設定
するものである。

【００６０】図８は、この発明に係る着座検出装置を備
えた衛生洗浄装置（例えば、ビデ装置）の外観斜視図で
ある。図８は、トイレ１０の床面に設置されたロータン
ク式の洋式便器１２に衛生洗浄装置１８を装着した例を
示したものである。

【００６１】符号１４は便器洗浄水を貯溜しておくロー
タンク（シスターン）である。衛生洗浄装置１８のハウ
ジング２０に設けられた伸縮式のノズル１６から洗浄水
を噴射させることで、使用者は股間を洗浄できる。衛生
洗浄装置１８の操作部２２は、ハウジング２０の上面に
設けられている。ハウジング２０は温水タンク２４、脱
臭装置２６、図示しない温風乾燥装置等を備える。ま
た、ハウジング２０は衛生洗浄装置１８の制御装置４２
や着座検出装置４６を構成する電子部品を収容してい
る。更に、ハウジング２０には便座２８と便蓋３０とが
それぞれ回動可能に装着されている。

【００６２】図９は、便座の平面図である。図１０は、
図９の着座部のＡ−Ａ間における断面図である。図１０
に示すように、便座２８は耐衝撃性樹脂からなる上部半
体２８Ａと下部半体２８Ｂとを高周波溶着によって接合
することで中空構造としている。上部半体２８Ａの裏面
に、便座２８を温めるために被覆したヒータ線３２を配
設している。発生した熱を便座２８の着座面へ効率良く
伝えるために、ヒータ線３２はアルミニウム粘着テープ
等の伝熱テープ３４を用いて便座裏面に貼り付けてい
る。

【００６３】便座２８の内部に、ヒータ通電遮断手段で
ある温度ヒューズＦと、便座暖房温度センサである感熱
性抵抗素子Ｓを伝熱テープ３４に当接させて配置した例
を示したが、例えば下部半体２８Ｂに開口部２８Ｃを設
けてこの開口部２８Ｃから温度ヒューズＦならびに感熱
性抵抗素子Ｓを便座２８の内部に挿入する構造としても
よい。

【００６４】図９に示すように、点線で表されたヒータ
線３２は、便座２８の着座面のほぼ全域に亘って蛇行さ
せて配置している。このヒータ線３２は、静電容量式近
接センサ４８の電極としても利用される。

【００６５】ヒータ線３２の一端側３２Ａは、コード３
３を介して接続コネクタ３３Ｃへ結線している。ヒータ
線３２の他端側３２Ｂは、温度ヒューズＦならびにコー
ド３３を介して接続コネクタ３３Ｃへ結線している。感
熱性抵抗素子Ｓもコード３３を介して接続コネクタ３３
Ｃへ結線している。

【００６６】符号３７は温度ヒューズＦならびに感熱性
抵抗素子Ｓを接続するためのリード線である。このリー
ド線３７は、ヒータ線３２との区別を明確にするため実
線で示している。符号３３Ａ，３３Ｂはコードブッシュ
（コード止め）である。

【００６７】図１１は、本発明に係る着座検出装置を備
えた衛生洗浄装置の一実施例について、その制御系のブ
ロック構成図を示したものである。この着座検出装置４
６は、静電容量式近接センサ４８と制御部４９とからな
る。静電容量式近接センサ４８は、発振回路５０と、共
振回路５２と、検波平滑回路５４と、温度ヒューズＦと
を備える。符号ＶＣは直流電源である。検波平滑回路５
４は、ダイオード７２と平滑コンデンサ７４からなる。

【００６８】制御部４９は、マイクロコンピュータを利
用して構成した制御装置４２と、静電容量式近接センサ
４８の出力電圧信号４８ａならびに感熱性抵抗素子Ｓで
検出した便座２８の温度に係る電圧信号Ｓａをそれに対
応するデジタル信号へ変換し制御装置４２へ供給するＡ
／Ｄ変換器４３と、各種の操作入力ならびに各種の設定
を行なうための操作部２２と、洗浄水の噴射や乾燥用温
風の供給等を行なう制御対象４４等を備える。符号Ｒは
感熱性抵抗素子Ｓに所定の電流を供給する抵抗もしくは
定電流回路である。

【００６９】制御装置４２は、その内に、図１の安定性
判別手段４と、基準値設定手段５と、データ処理手段６
とを備えている。図２または図３のフローチャートを表
すソフトウエア（例えば、プログラム等）やハードウエ
ア（例えば、論理回路、ＩＣ等）を制御装置４２に設け
てもよい。

【００７０】発振回路５０は、数百キロヘルツの周波数
の高周波信号を発生する。共振回路５２は、結合用トラ
ンス６２と、一方の容量電極として利用するヒータ線３
２と、結合用トランス６２の１次巻線５８に直列に接続
した共振コイル７０とを備える。

【００７１】結合用トランス６２の２次巻線６０の一端
側は大地接地し、他端側をヒータ線３２の一端側３２Ａ
に接続している。ヒータ線３２の他端側３２Ｂは、温度
ヒューズＦ、チョークコイル６４、通電スイッチ４０を
介して商用電源３８の一端側へ接続している。商用電源
３８の他端側は大地接地している。

【００７２】通電スイッチ４０は、双方向性サイリスタ
等を利用したソリッドステートリレーで構成している。
制御装置４２から出力されるヒータ通電制御信号４２ａ
に基づいてヒータ線３２への給電を制御することで、便
座暖房の温度制御を行なうようにしている。便座２８内
に設けた感熱性抵抗素子Ｓに発生した電圧をＡ／Ｄ変換
器４３を介して制御装置４２へ供給することで、便座２
８の温度を検出し温度制御を行なう構成としている。

【００７３】通電スイッチ４０が閉状態に制御される
と、商用電源３８からチョークコイル６４、温度ヒュー
ズＦ、ヒータ線３２、結合用トランス６２の２次巻線６
０の経路でヒータ線３２へ通電される。

【００７４】結合用トランス６２の１次巻線５８には、
発振回路５０の出力である高周波信号を供給しているの
で、結合用トランス６２の２次巻線６０には高周波信号
が誘起され、商用電源３８からの５０ヘルツまたは６０
ヘルツの電圧信号（または電流信号）に高周波信号が重
畳される。

【００７５】ヒータ線３２の他端側３２Ｂにはチョーク
コイル６４を設けて、重畳された高周波信号が商用電源
３８側へ廻り込むのを阻止する構成としている。このた
め、高周波信号について、ヒータ線３２を一方の電極と
し大地を他方の電極とするコンデンサ５６と２次巻線６
０との直列回路が形成される。従って、便座暖房用の通
電スイッチ４０の開閉に関係なく、便座２８の広い範囲
に亘って配設されたヒータ線３２を一方の電極とするコ
ンデンサ５６に、高周波信号が印加される。特願平７−
４０８４３号（特開平８−２２８９６３号公報参照）の
明細書等に、かかる型の着座検出装置につき記載があ
る。

【００７６】図１２は、静電容量式近接センサを備えた
着座検出装置の着座検出動作を示す説明図である。

【００７７】ヒータ線３２に周波数ｆの高周波信号が印
加されると、コンデンサ５６の一方の電極として作用す
るヒータ線３２と他方の電極として作用する大地との間
には高周波の交番電界が生ずる。

【００７８】使用者がいない場合、双方の電極間（交番
電界中）には、誘電体として洋式便器１２、洋式便器１
２内の洗浄水および空気が存在する。使用者が便座２８
に着座し、もしくは、近接した場合、人体の誘電率は空
気の誘電率よりも大きいので、コンデンサ５６の静電容
量が増加する。静電容量式近接センサ４８は、このよう
に離間して配置した一対の電極に対して人体が近接する
と電極間の静電容量が変化することを利用し、これに応
じて変化する感知信号を出力するセンサである。

【００７９】なお、本発明は上記実施例の他に種々の実
施例が考えられるが、それらはすべて本発明に含まれる
ものである。

【００８０】

【発明の効果】請求項１に係る着座検出装置では、上記
のように、人体の着座動作または離座動作にかかる時間
より長い時間にわたり感知信号の値の変化がしきい値以
下となる場合は、感知信号の値に基づいて基準値を再設
定する基準値設定手段を設けた。これにより、信頼性の
高い安定した感知信号の値に基づいて、座席周辺の雰囲
気に密接した基準値を適宜再設定できるという効果があ
る。また、着座の有無の判定に用いる基準値を適宜変化
させることにより、その基準値に基づいて、着座と離座
を正確に検出できるという効果がある。更に、人体の着
座動作または離座動作にも応じて感知信号の値が変化す
る場合に、感知信号の値が急激に変化するときの（例え
ば、着座寸前、離座寸前、着座動作中、離座動作中など
の）感知信号の値に基づいて基準値が再設定されるのを
防ぐことができるという効果がある。

【００８１】請求項２に係る着座検出装置では、上記の
ように、基準値設定手段は基準値を記憶する記憶手段を
備え、記憶手段に記憶された電源中断前の基準値に基づ
いて、着座検出装置の電源投入時の基準値を設定する。
これにより、電源中断前の基準値を利用して電源中断後
の着座と離座を判定できるという効果がある。この電源
中断前の基準値は、請求項１によって、安定した感知信
号の値に基づいて適宜設定されたものゆえ、電源中断前
の着座検出装置の状態をふまえて、着座検出装置の電源
投入時の基準値を設定することができ、その着座検出装
置に密接した基準値を設定することができるという効果
がある。

【００８２】請求項３に係る着座検出装置では、上記の
ように、基準値設定手段は、着座検出装置の電源中断期
間が人体の着座動作または離座動作にかかる時間よりも
短い場合あるいは略同一の場合には、記憶手段に記憶さ
れた電源中断前の基準値を、着座検出装置の電源投入時
の基準値に設定する。これにより、電源中断期間が短け
れば電源中断前の基準値をそのまま用いて電源中断後の
着座と離座を判定できるという効果がある。また、この
電源中断期間が電源投入されていたとした場合とほぼ同
様の基準値が得られるという効果がある。かかる人体の
着座動作または離座動作にかかる時間程度は、基準値は
ほぼ一定の値をとるからである。

【００８３】請求項４に係る着座検出装置では、上記の
ように、座席は便座とし、前記近接センサは、前記便座
に取り付けられた一方の電極と離して配置された他方の
電極の間の静電容量に応じて変化する感知信号を出力す
る静電容量式近接センサとする。これにより、着座検出
装置の寿命を長くすることができるという効果がある。
また、静電容量式近接センサが電磁波等のノイズの影響
や便座周辺の温度変化等の影響を受けても、人体の着座
動作または離座動作にかかる時間よりも長い時間にわた
り安定した感知信号の値に基づいて基準値を設定するこ
とで、ノイズや周囲温度等による影響を小さくすること
ができ、着座と離座を検出する信頼性を上げることがで
きるという効果がある。

【００８４】請求項５に係る着座検出装置では、上記の
ように、便座に取り付けられた一方の電極を便座暖房用
ヒータ線とする。これにより、近接センサに用いる電極
と便座暖房用ヒータ線とを兼用することができ、便座を
適度に暖めることができるという効果がある。また、人
体が離座しても便座の温度を略一定に保ち、感知信号の
値に基づく基準値をすばやく得ることで、着座と離座を
検出する信頼性をいっそう上げることができるという効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る着座検出装置の構成図

【図２】図１の安定性判別手段４と基準値設定手段５と
データ処理手段６とをマイコンで構成する場合のフロー
チャート

【図３】請求項２または請求項３に係る着座検出装置に
おいて、図１の安定性判別手段４と基準値設定手段５と
データ処理手段６とをマイコンで構成する場合のフロー
チャート

【図４】サンプリングタイムＳＴとしきい値Ｗの設定幅
の説明図

【図５】従来の着座検出装置の構成図

【図６】基準値を固定した場合の基準値と感知信号の説
明図

【図７】基準値を感知信号に基づいて変化させた場合の
基準値と感知信号の説明図

【図８】本発明に係る着座検出装置を備えた衛生洗浄装
置の外観斜視図

【図９】便座の平面図

【図１０】便座の着座部の断面図

【図１１】本発明に係る着座検出装置を備えた衛生洗浄
装置の制御系のブロック構成図

【図１２】静電容量式近接センサを備えた着座検出装置
の着座検出動作を示す説明図

【符号の説明】

１…着座検出装置、２…近接センサ、３…Ａ／Ｄ変換
器、４…安定性判別手段、５…基準値設定手段、６…デ
ータ処理手段、１０…トイレ、１２…洋式便器、１４…
ロータンク、１６…ノズル、１８…衛生洗浄装置、２０
…ハウジング、２２…操作部、２４…温水タンク、２６
…脱臭装置、２８…便座、２８Ａ…上部半体、２８Ｂ…
下部半体、２８Ｃ…開口部、３０…便蓋、３２…ヒータ
線、３４…伝熱テープ、Ｆ…温度ヒューズ、Ｓ…感熱性
抵抗素子。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飴谷 直樹 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番 １号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 原口 俊尚 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番 １号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 前田 節人 愛知県春日井市愛知町１番地 愛知電機 株式会社内 (72)発明者 藤井 庄吉 愛知県春日井市愛知町１番地 愛知電機 株式会社内 (72)発明者 小澤 敏亘 愛知県春日井市愛知町１番地 愛知電機 株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−123271（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−90334（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A47K 13/24 A47K 13/30

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 人体の座席への近接程度に応じて変化す
   る感知信号を出力する近接センサと、基準値を設定する
   基準値設定手段と、前記感知信号の値を前記基準値と比
   較して着座と離座を検出するデータ処理手段とを備えた
   着座検出装置において、 前記基準値設定手段は、人体の着座動作または離座動作
   にかかる時間よりも長い時間にわたり前記感知信号の値
   の変化がしきい値以下となる場合は、前記感知信号の値
   に基づいて前記基準値を再設定することを特徴とする着
   座検出装置。
2. 【請求項２】 前記基準値設定手段は前記基準値を記憶
   する記憶手段を備え、前記記憶手段に記憶された電源中
   断前の基準値に基づいて、前記着座検出装置の電源投入
   時の基準値を設定することを特徴とする請求項１記載の
   着座検出装置。
3. 【請求項３】 前記基準値設定手段は、前記着座検出装
   置の電源中断期間が前記の人体の着座動作または離座動
   作にかかる時間よりも短い場合あるいは略同一の場合に
   は、前記記憶手段に記憶された電源中断前の基準値を、
   前記着座検出装置の電源投入時の基準値に設定すること
   を特徴とする請求項２記載の着座検出装置。
4. 【請求項４】 前記座席は便座であり、前記近接センサ
   は、前記便座に取り付けられた一方の電極と離して配置
   された他方の電極の間の静電容量に応じて変化する感知
   信号を出力する静電容量式近接センサであることを特徴
   とする請求項１〜請求項３記載の着座検出装置。
5. 【請求項５】 前記便座に取り付けられた一方の電極は
   便座暖房用ヒータ線からなることを特徴とする請求項４
   記載の着座検出装置。