JP5903541B2 - 便座装置 - Google Patents

Description

本発明は、非接触で操作を行うリモートコントローラを備えた便座装置に関するものである。

従来、この種の非接触で操作を行うリモートコントローラを備えた便座装置は、非接触スイッチに近接した使用者の手をセンサで検知することによりスイッチ操作を行い便座の開動作を行っており、非接触スイッチの検知センサとしては、発光素子と受光素子を備えた光検知センサを使用し、発光素子から発光した光を非接触スイッチに近づけた使用者の手で反射させて受光素子で受光することによりスイッチ操作を行っている。

また別の検知センサとしては、送信アンテナと受信アンテナを備えたマイクロ波センサを使用し、送信アンテナから送信したマイクロ波を使用者の手で反射させて受信アンテナで受信することによりスイッチ操作を行っている。（例えば、特許文献１参照）。

また別の非接触スイッチの例としては、トイレの使用音をカモフラージュする擬音を発生させる音声合成装置の非接触スイッチとして、トイレルーム全体の照度を検知する環境照度センサと使用者が近づけた手による照度の変化を検知する近接照度センサとの２個の照度センサを異なった位置に配置し、２個の照度センサによって発生する電圧差を検知してスイッチ操作を行っている。（例えば、特許文献２参照）。

特開２００５−１６８７１９号公報 特開平２−１９４２２０号公報

しかしながら、前記従来の特に特許文献１に記載された構成では、使用者の近接した手を検出するセンサの構成は、発光と受光、送信と受信、環境と近接のように２個の構成要素を組み合わせたものである。このような構成の場合、それぞれの構成要素とそれに対応する制御回路で電力消費を行うため、リモートコントローラ全体の消費電力が大きくなる傾向があり、電池で駆動するリモートコントローラとしては電池寿命が短くなり、使い勝手とランニングコストの面で未だ改良の余地があった。

また、特に特許文献２に記載された照度センサを使用した構成の場合、使用する場所が暗すぎる場合は十分な照度の変化を検知することができず、非接触スイッチの機能が発揮できないため、使い勝手の面で未だ改良の余地があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、消費電力の低減を図ることにより電池寿命を延長するとともに、使用可能な照度範囲を拡大することにより、省エネルギーで使い勝手がよいリモートコントローラを備えた便座装置を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の便座装置は、便器上に設置され、複数の電動機能を内蔵する本体と、本体とは別体で、電動機能を操作する電池を電源とするリモートコントローラとを含み、リモートコントローラは照度センサを備え、照度センサの検知
電圧の変動により、使用者の身体部位の近接を検知し、電動機能の操作動作を検知する制御部と、使用者に向けて照射する補助照明灯と、制御部の制御信号を前記本体に送信する送信部とを備え、制御部は、非検知状態の前記照度センサが検出した基準電圧が所定範囲に適合する場合は、外光を光源として使用者の身体部位による遮光で生ずる照度変化による照度センサの検知電圧の変動により操作動作を検知し、非検知状態の前記照度センサが検出した基準電圧が所定範囲に適合しない場合は、補助照明灯を点灯し、補助照明灯が照射した光が使用者の身体部位で反射した反射光の照度変化による照度センサの検知電圧の変動により操作動作を検知することを特徴とするものである。

これにより、トイレルームが通常の明るさの場合は外光を光源として操作動作を検知することができ、トイレルームが暗すぎて照度センサが照度変化を十分に検知できない使用環境の場合に補助照明灯を使用して操作動作を検知することができるので、リモートコントローラの消費電力を抑制することができるとともに、幅広い明るさの使用環境での使用が可能となるため、省エネルギーで使い勝手の良いリモートコントローラを備えた便座装置を提供することができる。

本発明の便座装置は、省エネルギーで使い勝手がよい非接触操作のリモートコントローラを備えた便座装置を提供することができる。

本発明の実施の形態１における便座装置の外観を示す斜視図 本発明の実施の形態１における便座装置の制御系のブロック図 本発明の実施の形態１におけるリモートコントローラの外観を示す斜視図 本発明の実施の形態１におけるリモートコントローラのフロントパネルを開放した状態の正面図 図３に示すＡＡ断面図 図３に示すＢＢ断面図 本発明の実施の形態１における人体検知センサの詳細を示す斜視図 本発明の実施の形態１における人体検知センサの縦方向の検知範囲を示す模式図 本発明の実施の形態１における人体検知センサの横方向の検知範囲を示す模式図

第１の発明は、便器上に設置され、複数の電動機能を内蔵する本体と、前記本体とは別体で、前記電動機能を操作する電池を電源とするリモートコントローラとを含み、前記リモートコントローラは照度センサを備え、前記照度センサの検知電圧の変動により、使用者の身体部位の近接を検知し、前記電動機能の操作動作を検知する制御部と、前記使用者に向けて照射する補助照明灯と、前記制御部の制御信号を前記本体に送信する送信部とを備え、前記制御部は、非検知状態の前記照度センサが検出した基準電圧が所定範囲に適合する場合は、外光を光源として使用者の身体部位による遮光で生ずる照度変化による前記照度センサの検知電圧の変動により操作動作を検知し、非検知状態の前記照度センサが検出した前記基準電圧が所定範囲に適合しない場合は、前記補助照明灯を点灯し、前記補助照明灯が照射した光が使用者の身体部位で反射した反射光の照度変化による前記照度センサの検知電圧の変動により操作動作を検知することを特徴とする便座装置である。

これにより、トイレルームが通常の明るさの場合は外光を光源として操作動作を検知することができ、トイレルームが暗すぎて照度センサが照度変化を十分に検知できない使用環境の場合に補助照明灯を使用して操作動作を検知することができるので、リモートコン
トローラの消費電力を抑制することができるとともに、幅広い明るさの使用環境での使用が可能となるため、省エネルギーで使い勝手の良いリモートコントローラを備えた便座装置を提供することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、前記リモートコントローラは、２個の照度センサをセットとして備え、前記制御部は前記照度センサの検知電圧の変動と時間差により、使用者の身体部位の接近と動きの方向を検知し、前記電動機能を操作することを特徴としたものである。

これにより、駆動に方向性のある電動機能の操作を、使用者の手の動きにより操作することが可能となり、操作方法が使用者の直感的な意識に近づくため、リモートコントローラの使い勝手がより向上する。

第３の発明は、特に第２の発明において、前記補助照明灯は、前記２個の照度センサの略中央となる位置に設置されたものである。

これにより、１個の補助照明灯で２個の照度センサに対応することが可能となり、部品点数を削減することが可能となり、小型で低コストのリモートコントローラを備えた便座装置を提供することができる。

第４の発明は、特に第２または第３の発明において、前記本体は、便座を回動させる便座駆動機構と、洗浄ノズルの洗浄位置を移動させるノズル駆動機構と、洗浄水の噴出強度を変化させる流量調節機構のうち少なくとも１個の電動機能を備え、前記照度センサの検知電圧の変動と時間差により、使用者の身体部位の接近と動きの方向を検知し、対応する前記電動機能を設定した方向に駆動することを特徴としたものである。

これにより、便座は回動による上下の動きと、洗浄ノズルは前後の動きと、洗浄水は噴出強度の強弱の変動と、使用者の操作時における手の動きの方向を一致させることにより、これらの電動機能を直感的に操作することができ、使い勝手をより向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本実施の形態における便座装置を便器上に設置した状態の外観の斜視図を示し、図２は制御系のブロック図を示すものである。

＜１＞便座装置の構成
図１に示すように、便座装置１００は、本体２００、便蓋２１０、便座２２０、リモートコントローラ４００により構成され、本体２００、便蓋２１０、便座２２０は一体で構成され便器１１０の上面に設置される。

なお、本実施の形態においては便座装置１００の本体２００の設置側を後方、便座２２０の設置側を前方とし、前方に向かって右側を右側、前方に向かって左側を左側として各構成要素の配置を説明する。

本体２００には、便蓋２１０および便座２２０が便座便蓋回動機構２１５を介して開閉可能に取り付けられている。図１に示すように便蓋２１０を開放した状態においては、便蓋２１０は便座装置１００の最後部に位置するように起立する。また、便蓋２１０を閉成
すると便座２２０の上面を隠蔽する。便座２２０は便座ヒータ２２１を内蔵しており、便座の着座面が快適な温度になるように加熱する。

便座便蓋回動機構２１５は直流モータと複数のギアで構成されており、便蓋２１０と便座２２０を個別または同時に開閉することができる。

本体２００の内部には、洗浄水供給機構（図示せず）、熱交換器（図示せず）、洗浄ノズル２３１等で構成された人体の局部を洗浄する洗浄機構２３０と、洗浄後の局部を乾燥する乾燥装置（図示せず）と、本体制御部２４０等が内蔵されている。

本体２００の下部中央には洗浄ノズル２３１が設置されている。洗浄機構２３０の主な構成は、本体２００の内部に設置された洗浄水供給機構（図示せず）と洗浄水を加熱する熱交換器（図示せず）と洗浄水の流量を調整する流量調節機構（図示せず）が洗浄ノズル２３１に接続されており、水道配管から供給される洗浄水を熱交換器で加熱した温水を洗浄ノズル２３１に供給し、洗浄ノズル２３１から使用者の局部に向けて温水を噴出し、使用者の局部を洗浄するものである。

洗浄ノズル２３１はお尻を洗浄するお尻洗浄ノズル部と女性の局部を洗浄するビデノズル部を備えている。また、洗浄ノズル２３１は本体２００内に収容した収納位置と本体２００から突出して洗浄動作を行う洗浄位置との間を進退移動するノズル駆動機構（図示せず）を備えている。

本体２００の前面コーナ部には着座検知センサ２５０が設置されている。この着座検知センサ２５０は反射型の赤外線センサであり、赤外線を発光して人体で反射された赤外線を受光することにより便座２２０上に使用者が存在することを検出する。

本体２００の右側には本体２００と一体に袖部２６０が突出して形成されており、袖部２６０の上面には本体操作部２６１と、リモートコントローラ４００から送信される赤外線信号を受信する赤外線受信部２６２が配置されており、本体操作部２６１には便座装置１００の最も重要な機能である電源スイッチ２６１ａと、洗浄機能の中で最も使用頻度の高いお尻洗浄機能を操作するお尻洗浄スイッチ２６１ｂが配置されている。

リモートコントローラ４００は本体２００とは別体で構成されており、便座２２０上に着座した使用者が操作のしやすいトイレルームの壁面等の場所に取り付けられる。リモートコントローラ４００にはトイレルームに入出した使用者を検知する人体検知センサ３００と便座装置１００の各機能の操作と設定を行う複数のスイッチ機能と表示機能が配置されている。なお、リモートコントローラ４００の詳細な構成および作用については後述する。

本発明の便座装置１００はトイレルームに使用者が存在しない場合は、便座ヒータ２２１への通電を停止、もしくは２０℃程度の待機温度で保温している。トイレルームに使用者が入室すると、人体検知センサ３００からの信号を受け、便座ヒータ２２１に通電を行う。便座ヒータは８００Ｗ程度の非常に高出力のヒータであり、使用者がトイレルームに入室してから便座に着座するまでの６秒から１０秒程度の間に、便座２２０の着座面を４０℃程度の設定温度に昇温する。

便座が設定温度に達した後は、便座ヒータ２２１への通電を５０Ｗ程度の低ワットに下げて設定温度を保つ。使用者がトイレルーム内から出ると、便座ヒータへの通電を停止、もしくは２０℃程度の待機温度となる。つまり、トイレルームに使用者がいないときの電力を大幅に削減した便座装置である。

なお、洗浄ノズル２３１等からなる洗浄機構２３０と乾燥装置は便座装置１００の必須の構成要素ではなく、これらの構成要素を備えておらない便座装置１００であってもよい。

＜２＞便座装置の動作および作用
リモートコントローラ４００の人体検知センサ３００が人体を検出すると、リモートコントローラ４００は人体検知信号を赤外線送信部４３６より送信し、本体２００の赤外線受信部２６２で受信した人体検知信号は本体制御部２４０に送信され、本体制御部２４０は便座便蓋回動機構２１５を駆動して便蓋２１０を開放するするとともに、便座２２０の便座ヒータ２２１への通電を開始して便座２２０の着座面が着座に適した４０℃程度になるように、１０秒以内に昇温させる。

使用者が、便座２２０に着座すると、着座検知センサ２５０が着座を検出し、本体制御部２４０が着座信号を受信することにより、本体２００のお尻洗浄スイッチ２６１ｂおよびリモートコントローラ４００の洗浄機能の操作が可能となる。

使用者が用便を終了し、洗浄機構２３０により局部の洗浄を終了した後に使用者が便座２２０から立ち上がってトイレルームから退出し、リモートコントローラ４００の人体検知センサ３００からの人体検知信号の送信が停止すると、本体制御部２４０は人体検知終了してから所定時間経過後（本実施の形態においては３分後）に、便座便蓋回動機構２１５を駆動させて便蓋２１０を自動的に閉塞させるとともに、便座ヒータ２２１への通電を停止し、その後待機温度まで降下したら待機温度を維持するように制御を行う。

使用者が男子小用の場合は、使用者がトイレルームに入室し、リモートコントローラ４００の人体検知センサ３００の信号により便蓋２１０が開放された状態で、使用者がリモートコントローラ４００で便座２２０を起立させる操作を行うことにより、本体制御部２４０は便座便蓋回動機構２１５を駆動させて便座２２０を起立させるとともに、便座ヒータ２２１への通電を停止し、その後待機温度まで降下したら待機温度を維持する制御する。

使用者が男子小用を終了し、トイレルームから退出してリモートコントローラ４００の人体検知センサ３００からの人体検知信号の送信が終了したら、本体制御部２４０は所定時間経過後（本実施の形態においては３分後）に、便座便蓋回動機構２１５を駆動させて便蓋２１０と便座２２０を閉塞させる。

なお、リモートコントローラ４００の詳細な構成および作用については後述する。

＜３＞リモートコントローラの構成
図３はリモートコントローラの使用状態における外観を示す斜視図であり、図４はリモートコントローラのフロントパネルを開放した状態を示す正面図であり、図５は図３に示すＡＡ断面図であり、図６は図３に示すＢＢ断面図である。

図３に示すように、リモートコントローラ４００の全体形状は薄い直方体に形成されており、樹脂材料で成形された箱状のリモコン本体４０１とリモコン本体の前面を覆うフロントパネル４０２で構成されており、フロントパネル４０２はリモコン本体４０１の前面下端部に開閉自在に枢支されており、リモコン本体４０１の上端近傍の左右に設けた磁石４０１ａと、フロントパネルの対応する位置に設けたステンレス製の受板４０２ｃにより、磁力を使用してフロントパネル４０２の閉塞状態を維持する構成となっている。

通常の使用時には、図３に示すようにフロントパネル４０２を閉塞した状態で使用し、リモートコントローラ４００の設定および通常あまり使用しない操作を行うときは、図４に示すようにフロントパネル４０２を開放して使用する。

図４に示すように、リモコン本体４０１の前面には、主に上部には便座装置１００の使用時に多く使用する操作スイッチ４１０および人体検知センサ３００が配置されており、主に下部には便座装置１００の機能の設定を行う設定スイッチ４２０と、通常あまり使用しない操作スイッチ４１０が配置されており、中央部には非接触による操作で使用する２個の照度センサ４４０と非接触による操作と同様な操作が可能な操作スイッチ４１０が配設されている。これらの操作スイッチ４１０と設定スイッチ４２０はスイッチの操作部に直接接触して操作する接触スイッチであるタクトスイッチを使用している。

フロントパネル４０２を閉塞した状態で使用可能な操作スイッチ４１０としては、女性の局部洗浄を開始するビデ洗浄スイッチ４１１と、お尻を洗浄するお尻洗浄スイッチ４１２と、洗浄後の臀部の乾燥を開始する乾燥スイッチ４１３と、ビデ洗浄スイッチ４１１とお尻洗浄スイッチ４１２と乾燥スイッチ４１３で開始した動作を停止させる停止スイッチ４１４と、便座２２０を起立する便座開スイッチ４１５と、便座２２０を倒置する便座閉スイッチ４１６が配置されている。便座開スイッチ４１５と便座閉スイッチ４１６は同一垂線上に間隔をあけて配設されている。

また、フロントパネル４０２を開放した状態でのみ使用可能な操作スイッチ４１０としては、お尻洗浄の洗浄水を強弱に変化させるリズムスイッチ４１７と、お尻洗浄時の洗浄水の噴出範囲を拡大するワイドスイッチ４１８、洗浄中の洗浄位置を前後に繰り返して移動させるムーブスイッチ４１９が配置されている。

また、設定スイッチ４２０としては、洗浄中の洗浄水の強度と乾燥中の乾燥装置の温風温度を２個のスイッチで設定する強度スイッチ４２１と、洗浄位置を２個のスイッチで設定する洗浄位置スイッチ４２２と、洗浄水の温度を設定する温水温度スイッチ４２３と、便座の温度を設定する便座温度スイッチ４２４と、便座装置を使用しない夜間の８時間は便座２２０の待機温度を低下する８時間切りスイッチ４２５と、非使用時に便座２２０への通電切断する節電スイッチ４２６と、便蓋２１０および便座２２０の自動開閉を設定する自動開閉スイッチ４２７と、照度センサ４４０による非接触による操作を設定するジェスチャスイッチ４２８と、ノズルの高温除菌を設定するノズル除菌スイッチ４２９が配設されている。

また、強度スイッチ４２１の近傍には強度表示灯４３１と、温水温度スイッチ４２３の近傍には温水温度の設定を表示する温水温度表示灯４３２と、便座温度スイッチ４２４の近傍には便座温度の設定を表示する便座温度表示灯４３３と、電池の消耗状態を表示する電池表示灯４３４が配設されている。

また、便座開スイッチ４１５の下方に近接して第一照度センサ４４１と、便座閉スイッチ４１６の下方に近接して第二照度センサ４４２と、便座開スイッチ４１５と便座閉スイッチ４１６の略中間の位置に補助照明灯４３５が配設されている。

第一照度センサ４４１と第二照度センサ４４２は非接触スイッチとして使用されるものであり、第一照度センサ４４１と第二照度センサ４４２に近接して使用者が手を移動させることにより、照度の変化を検出して、移動の方向を判定し移動方向に対応して便座２２０を起倒するものである。

補助照明灯４３５はトイレルームが暗すぎて照度センサが照度変化を十分に検知できな
い環境の場合に点灯し、補助照明灯４３５から照射された光を手で反射させ、反射光の照度変化を第一照度センサ４４１と第二照度センサ４４２で検知して、上記と同様に使用者の手の移動方向を検知可能とするものである。

補助照明灯４３５は人体検知センサ３００が人体を検知している間において、照度センサ４４０の検知照度が所定値以下の場合のみ点灯する構成となっている。

使用者が下から上に手を移動させ、第二照度センサ４４２から第一照度センサ４４１の順に照度変化を検出した場合は便座２２０を起立させ、第一照度センサから第二照度センサの順に検出した場合は便座２２０を倒置させる。

本実施の形態においては、上記のように使用者が２個の照度センサ４４０に亘って近接して手を動かすことをジェスチャと称し、ジェスチャによる操作をジェスチャ操作と称する。

リモコン本体４０１の上面コーナ部には、操作情報および設定情報を本体２００の袖部２６０に設置された赤外線受信部２６２に送信する赤外線送信部４３６が配置されている。赤外線送信部４３６は発光素子として赤外発光ダイオードを備えている。

図３および図４に示すように、フロントパネル４０２は、略平板状の樹脂製のパネル枠４０２ａと、裏蓋４０２ｂと、リモコン本体４０１に設置した操作スイッチ４１０をフロントパネル４０２の表面から操作する複数の操作ボタン４０３で構成されている。

操作ボタン４０３はフロントパネル４０２を閉塞した状態で使用可能なビデ洗浄スイッチ４１１と、お尻洗浄スイッチ４１２と、乾燥スイッチ４１３と、停止スイッチ４１４と、便座開スイッチ４１５と、便座閉スイッチ４１６に対応する位置に設置されている。なお、図３においては、操作ボタン４０３の対応する操作スイッチ４１０を括弧で表示している。

第一照度センサ４４１と第二照度センサ４４２と強度表示灯４３１と電池表示灯４３４に対応する部分には透明な樹脂材料で形成された透過部４０４が配設されている。これにより、表面から強度表示灯４３１と電池表示灯４３４を視認することができるとともに、第一照度センサ４４１と第二照度センサ４４２は照度変化を検出することができる構成となっており、フロントパネル４０２を閉塞した状態でジェスチャ操作が可能な構成となっている。

また、ジェスチャ操作は第一照度センサ４４１と第二照度センサ４４２の照度変化を検知して実施するものであり、フロントパネル４０２の開閉動作の途中に発生する陰影による照度変化をジェスチャ操作として誤検知する可能性があるため、フロントパネル４０２の開閉動作中は第一照度センサ４４１と第二照度センサ４４２の照度変化を検知しても便座２２０の起倒動作を実施しないように、フロントパネル４０２の開閉状態を検知する開閉検知センサ４３７が設けられている。

図６に示すように、開閉検知センサ４３７はフロントパネル４０２の裏面に設置したスイッチ磁石４３７ａとリモコン本体４０１に設置したリードスイッチ４３７ｂで構成されており、フロントパネル４０２が閉塞状態のときは、リードスイッチ４３７ｂの接点がＯＮとなり、フロントパネル４０２が開放状態のときは、リードスイッチ４３７ｂの接点がＯＦＦとなり、フロントパネルの開閉状態を検知することができる構成となっている。

図５は図３のＡＡ断面を示すものであり、第一照度センサ４４１と、第二照度センサ４
４２と、便座開スイッチ４１５と、便座閉スイッチ４１６と、補助照明灯４３５の設置状態を示すものである。リモコン本体４０１の内部には基板４０５上に第一照度センサ４４１と、第二照度センサ４４２が間隔を開けて配置されており、第一照度センサ４４１の上方近傍にタクトスイッチの便座開スイッチ４１５が設置されており、第二照度センサ４４２の上方近傍にはタクトスイッチの便座閉スイッチ４１６が設置されている。

また、便座開スイッチ４１５と便座閉スイッチ４１６の略中間の位置に補助照明灯４３５が設置されている。

第一照度センサ４４１と第二照度センサ４４２と補助照明灯４３５に対応するフロントパネル４０２には透明な透過部４０４が配設されており、透過部４０４を介して照度変化の検出と、補助照明灯４３５の外部への照射ができるようになっている。また、便座開スイッチ４１５と便座閉スイッチ４１６に対応するフロントパネル４０２にはそれぞれ操作ボタン４０３が設置されており、それぞれの操作ボタン４０３を押すことにより便座開スイッチ４１５と便座閉スイッチ４１６を操作することができる。

人体検知センサ３００は、人体から放出される赤外線を受光する焦電センサ３１０と広い範囲からの赤外線を反射させて焦電センサ３１０へ入射させるミラー３２０が一体に構成されており、焦電センサ３１０とミラー３２０は赤外線を透過する半透明の樹脂で成形されたカバー３３０で覆われている。

図７は人体検知センサの詳細な外観を示す斜視図であり、図８は人体検知センサの縦方向の検知範囲を示す模式図であり、図９は人体検知センサの横方向の検知範囲を示す模式図である。

図７に示すように、焦電センサ３１０の前面にはミラー３２０が設置されている。ミラー３２０の外郭は略有底筒状であり、筒状部３２１の両側部には開口部３２２が設けられており、側方からはミラー３２０内部に赤外線が入射可能な構成となっている。一方、筒状部３２１の上下部には支持部３２３が形成されており閉塞されている。そのため、上下方向からはミラー３２０内部に赤外線が入射できない構成となっている。

ミラー３２０の底部３２４には円形の開口３２５が設けられており、開口３２５の内部には内方に向かって筒状の反射筒３２６が一体に形成されている。反射筒３２６の内周面３２７は内方に向かって狭くなる略円錐形状の傾斜面で形成されており、対向する傾斜面が約４５度を成している。また、反射筒３２６の外周面３２８は内周面３２７より急傾斜に形成されており、対向する傾斜面が約１００度を成している。内周面３２７と外周面３２８とは平面状に形成された先端部３２９で接合している。ミラー３２０は樹脂材料で一体に成形されており、表面にメッキ処理を施して赤外線を反射しやすい構成となっている。

図８に示すように、矢印Ｙ１およびＹ２で示す人体検知センサ３００の正面から照射された赤外線と、矢印Ｙ１およびＹ２で示す上下方向から照射された赤外線はミラー３２０の開口部３２２および反射筒３２６の内部を通過して焦電センサ３１０に直接到達する。そのため、焦電センサ３１０が検知できる上下方向の範囲は約６０度となっている。

図９に示すように、人体検知センサ３００の左右方向から照射された赤外線は、一部は上下方向のからの照射と同様に図の矢印Ｙ５およびＹ６で示すように開口部３２２および反射筒３２６の内部を通過して焦電センサ３１０に直接到達する。また、リモートコントローラ４００の前面に近い左右方向から照射された赤外線は図の矢印Ｙ７およびＹ８で示すように反射筒３２６の外周面３２８で反射して焦電センサ３１０に到達する。そのため
、焦電センサ３１０が検知できる左右方向の範囲は約１６０度となっている。

上記のように広い範囲からの赤外線を受光するために、人体検知センサ３００はリモートコントローラ４００のフロントパネル４０２より突出するように設置されており、焦電センサ３１０の受光面３１１の中心とフロントパネル４０２の端部との接線Ｓ１およびＳ２が１６０度以上になるように設置されている。このように設置することにより人体検知センサ３００はリモートコントローラ４００を設置した水平面において略１６０度の広い範囲に存在する人定を検知することが可能となっている。

＜４＞リモートコントローラの制御系の構成
図２に示すように、リモートコントローラ４００には、情報入力手段として人体検知センサ３００と、開閉検知センサ４３７と、操作スイッチ４１０と、設定スイッチ４２０と、照度センサ４４０を備えており、出力手段としては本体２００に制御情報を赤外線で送信する赤外線送信部４３６と、制御情報を表示する表示灯４３０を備えている。また、リモートコントローラ４００の駆動源として電池４５０を備えている。

リモートコントローラ４００の各種操作情報を処理するリモコン制御部５００には、センサの検知信号を検出するセンサ検出部と、操作スイッチ４１０と設定スイッチ４２０のスイッチ操作を検出するスイッチ操作検出部と、第一照度センサ４４１と第二照度センサ４４２で構成する照度センサ４４０からのジェスチャ操作信号をデジタル信号化して検出するジェスチャ検出部とを備えている。

ジェスチャ検出部は照度センサ４４０の検出電圧をＡ／Ｄコンバータを介してデジタル信号化してデジタル処理を行うものであり、消費電力が大きくリモートコントローラ４００の電源である電池４５０の消耗に大きく影響するものである。そのため本実施の形態においては、人体検知センサ３００が人体を検知している間のみジェスチャ検出部を駆動し、人体を検出していない間はジェスチャ検出部を休止させることにより電池４５０の消耗を抑制している。

また、ジェスチャ操作の検出を実施するための機能としては、照度センサ４４０を駆動するセンサ駆動部と、照度センサ４４０の感度を調整する感度調整部と、補助照明灯４３５を駆動する補助照明灯駆動部とを備えている。

感度調整部は通常のジェスチャ操作の検知が可能な明るさの場合、リモートコントローラ４００が設置されている場所の明るさの変化に伴って、ジェスチャ操作を検出する基準となる基準電圧と、ジェスチャ操作を検出する検出閾値を調整する。

また、補助照明灯駆動部は補助照明灯４３５を駆動する機能に加え、補助照明灯４３５駆動時に照度センサ４４０の出力電圧を増幅する増幅部を備えている。

設置場所が暗すぎて基準電圧の調整範囲を超える場合には、補助照明灯駆動部は補助照明灯４３５を点灯させるとともに、増幅部を駆動させて、照度センサの出力電圧を増幅し基準電圧と検出閾値に対応可能な電圧に増幅する。

また、電池４５０の残量を検出する電池検査部と、制御情報を表示する表示灯４３０を駆動する表示灯駆動部と、計時情報を提供するタイマを備えており、リモコン制御部５００の情報処理機能として主にマイコンで構成される情報処理部を備えている。

上記構成のリモートコントローラ４００は、操作手段である操作スイッチ４１０と設定スイッチ４２０と第一照度センサ４４１と第二照度センサ４４２から入力された入力情報
により、どのような操作がされたかを情報処理部で判定し、表示灯駆動部により所定の表示灯４３０を点灯させる。

また、赤外線送信部４３６から本体２００に制御信号を送信し、本体制御部２４０が便座装置１００の各種機能の制御を実施する。

＜８＞リモートコントローラの動作および作用
使用者がトイレルームに入室し、人体検知センサ３００の検知信号によりセンサ検出部が人体を検出すると、リモコン制御部５００の情報処理部は、ジェスチャ検出部を駆動するとともに人体検知信号を赤外線送信部４３６から本体２００に送信する。

また、照度センサ４４０の検出した基準電圧が調整範囲以下の場合、補助照明駆動部は補助照明灯４３５を点灯させるとともに、照度センサの出力電圧を基準電圧として対応可能な電圧に増幅する。

本体２００の赤外線受信部２６２で受信した人体検知信号は本体制御部２４０に送信され、本体制御部２４０は便座便蓋回動機構２１５を駆動して便蓋２１０を開放するとともに、便座２２０の便座ヒータ２２１を駆動して便座２２０の昇温を開始する。

リモートコントローラ４００の操作スイッチ４１０または設定スイッチ４２０が操作された場合は、リモコン制御部５００のスイッチ操作検出部が操作内容を検出し、スイッチ操作検出部の検出データを情報処理部で判定し、判定した操作信号を赤外線送信部から本体２００に送信する。

また、例えば、照度センサ４４０の第二照度センサ４４２から第一照度センサの順に検出電圧の変化を検出した場合、この変化は使用者が手を下から上に振り上げた便座２２０を開ける操作であると判定し、リモコン制御部５００の情報処理部は赤外線送信部４３６を介して、振り上げジェスチャの検出情報を本体２００の本体制御部に２４０に送信し、本体制御部２４０は便座便蓋回動機構２１５を駆動して便座２２０を起立させる。

ジェスチャ操作の具体的検出方法は、ジェスチャ検出部が第二照度センサ４４２の電圧が基準電圧から１Ｖ下がったことを検出した時点で、時間のカウントを開始し、電圧が１Ｖより低い時間が設定時間（本実施の形態の場合、１／１０００秒）持続した時点で、第二照度センサ４４２に対する非接触操作が行われたことが確定する。第二照度センサ４４２の非接触操作が確定すると同時に、再び時間のカウントを開始する。

次に第一照度センサ４４１が第二照度センサ４４２と同様に、出力電圧が基準電圧より１Ｖ下がったことを検出した時点で、時間のカウントを開始し、電圧が１Ｖより低い時間が設定時間（本実施の形態の場合、１／１０００秒）持続した時点で、第一照度センサ４４１が第二照度センサ４４２の後に非接触操作されたことが確定する。

先に反応した第二照度センサ４４２の非接触操作確定時から、後に反応した第一照度センサ４４１の非接触操作確定時までの時間が、所定の時間（本実施の形態においては、１／１００秒以上で５／１００秒未満）に該当した場合はジェスチャ操作がされたことを確定する。

第二照度センサ４４２と第一照度センサ４４１の非接触操作確定の時間差は、第二照度センサ４４２と第一照度センサ４４１が同時に非接触操作されておらず、ジェスチャ操作がされているかを確認するために設定している。第二照度センサ４４２の非接触操作確定から第一照度センサ４４１の非接触操作確定までの期間が所定以下（本実施の形態におい
ては、１／１００秒）となる場合、ジェスチャ操作ではないと判定する。また、第二照度センサ４４２と第一照度センサ４４１の検出の時間差が所定時間以上（本実施の形態においては、５／１００秒）の場合も、ジェスチャ操作されたのではないと判断する。

上記と同様に、第一照度センサから第二照度センサ４４２の順に手を上から下に振り下ろしたジェスチャを検出した場合、このジェスチャは使用者が便座２２０を閉じる操作であると判定し、情報処理部５８０は赤外線送信部４３６を介して、振り下ろしジェスチャの検出情報を本体２００の本体制御部に２４０の送信し、本体制御部２４０は便座便蓋回動機構２１５を駆動して便座２２０を倒置させる。

なお、便座２２０の開閉操作に関しては、上記ジェスチャ操作によらず、使用者が便座開スイッチ４１５または便座閉スイッチ４１６を操作した場合には、ジェスチャ操作より優先して実施される。

また、リモートコントローラ４００のフロントパネル４０２の開放操作を行った場合、開閉検知センサ４３７のリードスイッチ４３７ｂの接点がＯＦＦとなり、フロントパネル４０２の開放を検知してから第一所定時間以内（本実施の形態においては０．２秒以内）にジェスチャ操作に適応する検出電圧の変化を検出した場合、情報処理部はこの検出電圧の変化をジェスチャ操作と判定せず、本体２００にジェスチャ操作の検出信号を送信しない。これにより、フロントパネル４０２の開放操作中に発生する陰影をジェスチャ操作として誤検知することを防止している。

また、フロントパネルの閉塞操作を行った場合、開閉検知センサ４３７のリードスイッチ４３７ｂの接点がＯＮとなり、フロントパネル４０２の閉塞を検知した以前の第二所定時間以内（本実施の形態においては０．６秒以内）にジェスチャ操作に適応する検出電圧の変化を検出していた場合、情報処理部はこの検出電圧の変化をジェスチャ操作と判定せず、本体２００にジェスチャ操作の検出信号を送信しない。これにより、フロントパネル４０２の閉塞操作中に発生する陰影をジェスチャ操作として誤検知することを防止している。

リモートコントローラ４００の全ての動作が終了して使用者がトイレルームから退出し、人体検知センサ３００が人体の検出を終了すると、情報処理部はジェスチャ検出部の駆動を停止するとともに、本体２００への人体検知信号の送信を停止する。本体制御部２４０は所定時間経過後（本実施の形態においては３分後）に、便座便蓋回動機構２１５を駆動させて便蓋２１０と便座２２０を閉塞させる。

上記のように本実施の形態における便座装置のリモートコントローラは非接触によるジェスチャ操作と、手で直接操作する接触スイッチとを備え、どちらの操作でも同一の操作が可能としたことにより、非接触の操作方法を熟知している使用者は、非接触操作により衛生的に操作を行うことができる。また、非接触の操作方法を熟知していない使用者は、接触スイッチを使用してスイッチ操作を確実に行うことができるので、全ての使用者に使い勝手のより便座装置を提供することができる。

また、本実施の形態においては、補助照明灯４３５を備え、非検知状態の照度センサ４４０が検出した基準電圧が所定範囲に適合しない場合のみ、補助照明灯４３５を点灯して反射光の照度変化による照度センサ４４０の検知電圧の変動により操作動作を検知することにより、トイレルームが通常の明るさの場合は外光を光源として操作動作を検知することができ、トイレルームが暗すぎて照度センサ４４０が照度変化を十分に検知できない場合に補助照明灯４３５を使用して操作動作を検知することができるので、リモートコントローラ４００全体の消費電力を抑制することができるとともに、幅広い明るさの使用環境
での使用が可能となるため、省エネルギー性と使い勝手を向上することができる。

また、本実施の形態においては、フロントパネルの４０２の開閉状態を検知する開閉検知センサ４３７を備え、フロントパネル４０２の開閉操作中の所定時間内に検出したジェスチャ操作に適応する検出電圧の変化を検出しても、情報処理部はこの検出電圧の変化をジェスチャ操作と判定せず、本体２００にジェスチャ操作の検出信号を送信しないことにより、フロントパネル４０２の開閉操作に伴って発生する陰影をジェスチャ操作として誤検知することを防止することができるので、安全性と信頼性を向上することができる。

また、本実施の形態においては、デジタル信号により処理を行うジェスチャ検出部を人体検知センサ３００が人体検知している間のみ駆動し、人体検知していない間は休止させることにより電池４５０の消耗を抑制し、電池寿命を延長させることにより使い勝手の良いリモートコントローラ４００を提供することができる。

なお、本実施の形態においては、ジェスチャ操作は便座２２０の起倒操作を行う便座開スイッチ４１５および便座閉スイッチ４１６に対応する便座便蓋回動機構による便座駆動機構にのみ採用したが、これに限るものではなく、洗浄ノズル２３１の洗浄位置の前後移動を操作する洗浄位置スイッチ４２２に対応するノズル駆動機構の操作、洗浄水の噴出強度を変化させる強度スイッチ４２１に対応する流量調節機構等の他の電動機能に対しても採用することができる。

他の電動機構の場合、ジェスチャ操作時の手のジェスチャ方向は対応する電動機構の動作方向に関連させることが望ましく、例えば上記のノズル駆動機構の操作の場合は、照度センサ４４０を横方向に配置し、手の横方向の移動により洗浄ノズルを前後に移動させる。また、流量調整機構のジェスチャ操作の場合は、手を上方に移動させた場合は流量を多くし、下方に移動させた場合は流量を少なくする。

また、本実施の形態においては、ジェスチャ操作は２個の照度センサ４４０で使用者の直線的なジェスチャを検出する構成としたが、これに限るものではなく、照度センサ４４０を３個以上使用し、例えば照度センサを直線ではない位置に配置し、曲線的なジェスチャを検出することにより、使用者のより高度な操作意思を検出することにより、電動機能の設定に使用してもよい。

また、本実施の形態においては、照度センサ４４０は第一照度センサ４４１と第二照度センサ４４２をセットにして、使用者の手の動きを検出するジェスチャ操作により便座２２０の開閉操作を行ったが、これに限るものではなく、例えば第一照度センサ４４１が照度変化を検出した場合は便座２２０を開放し、第二照度センサ４４２が照度変化を検出した場合は便座２２０を倒置する非接触スイッチとしてもよい。

以上のように、本発明にかかる便座装置は、非接触スイッチの使用環境を拡大することが可能となるので、非接触スイッチを使用する他の民生用機器等の用途にも適用できる。

１００ 便座装置
１１０ 便器
２００ 本体
２１５ 便座便蓋回動機構（便座回動機構、電動機能）
２２０ 便座
２３１ 洗浄ノズル（ノズル駆動機構、電動機能）
４００ リモートコントローラ
４３５ 補助照明灯
４３６ 赤外線送信部（送信部）
４４０ 照度センサ
４４１ 第一照度センサ（照度センサ）
４４２ 第二照度センサ（照度センサ）
５００ リモコン制御部（制御部）

Claims (4)

1. 便器上に設置され、複数の電動機能を内蔵する本体と、
   前記本体とは別体で、前記電動機能を操作する電池を電源とするリモートコントローラと、を含み、
   前記リモートコントローラは照度センサを備え、前記照度センサの検知電圧の変動により、使用者の身体部位の近接を検知し、前記電動機能の操作動作を検知する制御部と、前記使用者に向けて照射する補助照明灯と、前記制御部の制御信号を前記本体に送信する送信部と、を備え、
   前記制御部は、非検知状態の前記照度センサが検出した基準電圧が所定範囲に適合する場合は、外光を光源として使用者の身体部位による遮光で生ずる照度変化による前記照度センサの検知電圧の変動により操作動作を検知し、
   非検知状態の前記照度センサが検出した前記基準電圧が所定範囲に適合しない場合は、前記補助照明灯を点灯し、前記補助照明灯が照射した光が使用者の身体部位で反射した反射光の照度変化による前記照度センサの検知電圧の変動により操作動作を検知することを特徴とする、
   便座装置。
2. 前記リモートコントローラは、２個の照度センサをセットとして備え、前記制御部は前記照度センサの検知電圧の変動と時間差により、使用者の身体部位の接近と動きの方向を検知し、前記電動機能を操作することを特徴とした、
   請求項１に記載の便座装置。
3. 前記補助照明灯は、前記２個の照度センサの略中央となる位置に設置された、
   請求項２に記載の便座装置。
4. 前記本体は、便座を回動させる便座駆動機構と、洗浄ノズルの洗浄位置を移動させるノズル駆動機構と、洗浄水の噴出強度を変化させる流量調節機構のうち少なくとも１個の電動機能を備え、
   前記照度センサの検知電圧の変動と時間差により、使用者の身体部位の接近と動きの方向を検知し、対応する前記電動機能を設定した方向に駆動することを特徴とした、
   請求項２または３に記載の便座装置。