JP6476712B2 - Toilet seat device - Google Patents

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Description

本発明は、使用者が便座に着座しているか否かを検出する機能を有する便座装置に関する。   The present invention relates to a toilet seat device having a function of detecting whether a user is seated on a toilet seat.

便座装置には、使用者が便座に着座しているか否かを判別するためのセンサが設けられることがある(例えば、下記特許文献1参照)。   The toilet seat device may be provided with a sensor for determining whether or not the user is seated on the toilet seat (for example, see Patent Document 1 below).

特開2014−151012号公報JP, 2014-151012, A

このようなセンサとして、二つの電極間の電場(静電容量)の変化に基づき、検出対象の存在の有無を検出するセンサ(相互容量式の静電センサ)が用いられることがある。かかるセンサには、使用環境による誤検知を防止するため、電源ON時に基準を設定するための較正(キャリブレーション)が実行されるものがある。このセンサを使用者が便座に着座しているか否かを検出する便座装置に用いると、使用者が便座に着座している状態で電源がONされた場合、使用者が便座に着座している状態が基準として設定されるため、その後正常な検知ができなくなるという問題がある。   As such a sensor, a sensor (mutual capacitance type electrostatic sensor) that detects the presence or absence of a detection target based on a change in an electric field (capacitance) between two electrodes may be used. Some of these sensors are subjected to calibration for setting a reference when the power is turned on in order to prevent erroneous detection due to the use environment. When this sensor is used in a toilet seat device that detects whether or not the user is seated on the toilet seat, the user is seated on the toilet seat when the power is turned on while the user is seated on the toilet seat. Since the state is set as a reference, there is a problem that normal detection cannot be performed thereafter.

本発明は、電極間の電場の変化に基づき使用者が便座に着座しているか否かを検出するセンサ(検出手段)を備えた便座装置において、正常な検出ができない状態となってしまうのを抑制することを目的とする。   According to the present invention, in a toilet seat device including a sensor (detection means) that detects whether or not a user is seated on a toilet seat based on a change in an electric field between electrodes, the normal detection cannot be performed. The purpose is to suppress.

上記課題を解決するために本発明にかかる便座装置は、電極間の電場の変化に基づき使用者が便座に着座しているか否かを検出する検出手段と、前記電極間の電圧を変化させることが可能な制御手段と、を備える。   In order to solve the above-described problems, a toilet seat device according to the present invention is configured to detect whether a user is seated on a toilet seat based on a change in an electric field between the electrodes, and to change a voltage between the electrodes. And a control means capable of

前記制御手段は、電源が投入されたとき、前記検出手段の較正が完了するまで、前記電極間に印加する電圧を通常時の印加電圧である第一電圧よりも低い第二電圧とするとよい。   When the power is turned on, the control unit may set the voltage applied between the electrodes to a second voltage lower than the first voltage, which is a normal applied voltage, until calibration of the detection unit is completed.

前記第二電圧は、前記便座に着座している使用者の存在が、前記電極間の電場に変化を与えないような値に設定されているとよい。   The second voltage may be set to a value such that the presence of a user sitting on the toilet seat does not change the electric field between the electrodes.

ヒータ線から発せられる熱を前記便座に伝えるための伝熱部材を備え、前記検出手段の一方の電極は、前記伝熱部材の一部から構成され、前記検出手段の他方の電極は、前記伝熱部材とは異なる部材で構成されているとよい。   A heat transfer member for transferring heat generated from the heater wire to the toilet seat, wherein one electrode of the detection means is constituted by a part of the heat transfer member, and the other electrode of the detection means is the heat transfer member; It is good to be comprised with the member different from a thermal member.

前記検出手段の一方の電極における、前記検出手段の他方の電極側の所定の範囲には、前記ヒータ線が存在しないように構成されているとよい。   The heater wire may be configured not to exist in a predetermined range on one electrode side of the detection means on the other electrode side of the detection means.

本発明にかかる便座装置は、電極間の電圧を制御することができる制御手段を備える。制御手段によって電極間の電圧を制御し、検出範囲を調整することにより、使用者が着座しているか否かを検出することができない状態となってしまうのを抑制することができる。   The toilet seat device according to the present invention includes a control means capable of controlling the voltage between the electrodes. By controlling the voltage between the electrodes by the control means and adjusting the detection range, it is possible to suppress a state in which it is not possible to detect whether or not the user is seated.

電源が投入されたとき、検出手段の較正が完了するまで、電極間に印加する電圧を通常時の印加電圧である第一電圧よりも低い第二電圧とすれば、電源が投入され、較正が実行されるときに使用者が着座していたとしても、使用者の存在が較正に与える影響を小さくすることができる。つまり、較正後の検出手段が、正常な検出ができなくなってしまうのを抑制することができる。   When the power is turned on, if the voltage applied between the electrodes is a second voltage lower than the first voltage, which is a normal applied voltage, until the calibration of the detection means is completed, the power is turned on and the calibration is performed. Even if the user is seated when executed, the influence of the presence of the user on the calibration can be reduced. That is, it can suppress that the detection means after calibration cannot perform normal detection.

便座に着座している使用者の存在が、電極間の電場に変化を与えないように第二電圧値を設定すれば、使用者の存在の影響を受けた状態で較正が実行されることが防止される。   If the second voltage value is set so that the presence of the user seated on the toilet seat does not change the electric field between the electrodes, the calibration may be performed under the influence of the presence of the user. Is prevented.

ヒータから発せられる熱を伝える伝熱部材を備える場合、当該伝熱部材を検出手段の一方の電極として利用することができる。   In the case of including a heat transfer member that transmits heat generated from the heater, the heat transfer member can be used as one electrode of the detection means.

この場合、検出手段の一方の電極における他方の電極側の所定の範囲に、ヒータ線が存在しないようにすることで、ヒータ線が検出対象であるかのように振る舞い、検出手段の検出感度(検出精度)が低下してしまうのを抑制することができる。   In this case, by making the heater wire not exist in a predetermined range on the other electrode side of one electrode of the detection means, the heater wire behaves as if it is a detection target, and the detection sensitivity ( It can suppress that detection accuracy) falls.

本発明の一実施形態にかかる便座装置の外観図である。It is an external view of the toilet seat apparatus concerning one Embodiment of this invention. (a)は着座センサを模式的に示した図、(b)は着座センサを構成する電極間に第一電圧を印加したときにおける電極間に発生する電気力線を模式的に示した図、(c)は着座センサを構成する電極間に第二電圧を印加したときにおける電極間に発生する電気力線を模式的に示した図である。(A) is a diagram schematically showing a seating sensor, (b) is a diagram schematically showing lines of electric force generated between electrodes when a first voltage is applied between the electrodes constituting the seating sensor, (C) is the figure which showed typically the electric-force line which generate | occur | produces between electrodes when the 2nd voltage is applied between the electrodes which comprise a seating sensor. 着座センサを構成する電極間に印加する電圧を切り替えるための回路の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the circuit for switching the voltage applied between the electrodes which comprise a seating sensor. 制御手段による制御フローを示した図である。It is the figure which showed the control flow by a control means. 非着座時における着座センサからの出力と着座時における着座センサからの出力の違いを示した図である。It is the figure which showed the difference of the output from the seating sensor at the time of non-seating, and the output from the seating sensor at the time of seating. 電源ONの後、着座センサの電極間に第一電圧が印加された状態で較正が実行された場合(従来の場合)、使用者が便座(座部)に着座した状態が基準となってしまうことを説明するための図である。When power is turned on and calibration is performed with the first voltage applied between the electrodes of the seating sensor (conventional case), the state in which the user is seated on the toilet seat (seat) becomes the reference. It is a figure for demonstrating this. 着座センサを構成する電極間に第二電圧を印加したときに、電気力線が十分に下がりきらなかった場合の様子を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the mode at the time of applying a 2nd voltage between the electrodes which comprise a seating sensor, when the electric force line did not fall enough. 図7に示したような場合であっても、着座・非着座を検出することできる点を説明するための図(その一)である。FIG. 9 is a diagram (No. 1) for explaining the point that seating / non-sitting can be detected even in the case shown in FIG. 7. 図7に示したような場合であっても、着座・非着座を検出することできる点を説明するための図(その二)である。FIG. 8 is a diagram (No. 2) for explaining the point that seating / non-sitting can be detected even in the case shown in FIG. 7. 着座センサの一方の電極が伝熱部材の一部を利用して構成されたものを模式的に示した図である。It is the figure which showed typically what one electrode of the seating sensor was comprised using some heat-transfer members. 便座(座部)内に設けられた伝熱部材とヒータ線を模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed typically the heat-transfer member and heater wire which were provided in the toilet seat (seat part). 着座センサが構成された部分を拡大して示した図であって、第一電極(伝熱部材の第一の部分)における第二電極側の一部の領域が、ヒータ線が存在しないように設定された禁止領域であることを説明するための模式図である。It is the figure which expanded and showed the part by which the seating sensor was comprised, Comprising: As for the one part area | region by the side of the 2nd electrode in a 1st electrode (1st part of a heat-transfer member), a heater wire does not exist It is a schematic diagram for demonstrating being the prohibition area | region set. 水の存在による誤検知が発生しないように電極の面積比を設定する手法を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the method of setting the area ratio of an electrode so that the erroneous detection by presence of water may not occur. 着座センサを制御するための制御手段(基板)が、座部内ではなく本体部内に設けられた例を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the example in which the control means (board | substrate) for controlling a seating sensor was provided not in the seat part but in the main-body part.

以下、本発明の一実施形態にかかる便座装置1について詳細に説明する。なお、以下の説明における前後方向とは図1における左右方向(左側を前とする)をいい、上下方向とは図1における上下方向をいうものとする。   Hereinafter, toilet seat device 1 concerning one embodiment of the present invention is explained in detail. In the following description, the front-rear direction refers to the left-right direction in FIG. 1 (the left side is the front), and the up-down direction refers to the up-down direction in FIG.

[便座装置(着座センサ)の構成]
図1に外観を示す本実施形態にかかる便座装置1は、便座10、着座センサ20(本発明における検出手段に相当する)、および制御手段30を備える。
[Configuration of toilet seat device (seating sensor)]
A toilet seat device 1 according to the present embodiment whose appearance is shown in FIG. 1 includes a toilet seat 10, a seating sensor 20 (corresponding to the detection means in the present invention), and a control means 30.

便座10は、その前側に用を足す者が着座する座部11を有する。便座10は、便器90に対して回動自在である。便器90に対して便座10が直接的に接続されていてもよいし、間接的に(別部材を介して)接続されていてもよい。便座10は、座部11が便器90の上面に接触した閉位置(座部11が使用可能な位置)と、便器90の上面とのなす角度が90度以上となる開位置(座部11が使用不可能な位置)との間を回動自在である。便座10の座部11の後方には各種部材が収容される本体部12が設けられている。例えば、本体部12内には、人体の局部を洗浄する洗浄ノズル等を含む洗浄ユニットや、便座10・便蓋(設けられていなくてもよい)を駆動させるための駆動手段が収容される。   The toilet seat 10 has a seat portion 11 on the front side on which a person who needs to sit is seated. The toilet seat 10 is rotatable with respect to the toilet bowl 90. The toilet seat 10 may be directly connected to the toilet bowl 90, or may be connected indirectly (via another member). The toilet seat 10 is in an open position (the seat 11 has an angle of 90 degrees or more) between the closed position (the position where the seat 11 can be used) where the seat 11 contacts the upper surface of the toilet 90 and the upper surface of the toilet 90. It is possible to rotate between the position where it cannot be used). A main body 12 that accommodates various members is provided behind the seat 11 of the toilet seat 10. For example, a cleaning unit including a cleaning nozzle for cleaning a local part of the human body and driving means for driving the toilet seat 10 and the toilet lid (which may not be provided) are accommodated in the main body 12.

図2に模式的に示す着座センサ20は、相互容量方式の静電センサであって、二つの電極(第一電極21および第二電極22)を有する。両電極は、座部11の上面(以下座面111と称することもある)の下側に、当該上面と略平行に位置するように配置されている。本実施形態では、両電極の上下方向における位置は略同じである。両電極間に所定の電圧を印加することにより、両電極間には電場が生ずる。具体的には、両電極の上面を結ぶような、全体としてアーチ形状の電気力線が生ずる。なお、第一電極21、第二電極22、どちらの電極を高電位にしてもよい。   The seating sensor 20 schematically shown in FIG. 2 is a mutual capacitance type electrostatic sensor, and has two electrodes (a first electrode 21 and a second electrode 22). Both electrodes are arranged below the upper surface of the seat portion 11 (hereinafter also referred to as the seat surface 111) so as to be positioned substantially parallel to the upper surface. In the present embodiment, the positions of both electrodes in the vertical direction are substantially the same. By applying a predetermined voltage between the electrodes, an electric field is generated between the electrodes. Specifically, arch-shaped lines of electric force are generated as a whole, connecting the upper surfaces of both electrodes. Note that either the first electrode 21 or the second electrode 22 may have a high potential.

制御手段30は、着座センサ20を構成する二つの電極間に電圧を印加する。また、当該電圧を第一電圧または第二電圧に設定すること(印加電圧を変化させること)ができる。かかる制御手段30による制御の一例を図3に示す。制御手段30(マイコン)は、電極間に印加される電圧を、スイッチ(例えばトランジスタスイッチ)を制御することによって切り替える。第一スイッチ31をONとすれば電極間に第一電圧が印加され、第二スイッチ32をONとすれば電極間に第二電圧が印加される。   The control means 30 applies a voltage between the two electrodes constituting the seating sensor 20. Further, the voltage can be set to the first voltage or the second voltage (the applied voltage can be changed). An example of the control by the control means 30 is shown in FIG. The control means 30 (microcomputer) switches the voltage applied between electrodes by controlling a switch (for example, transistor switch). When the first switch 31 is turned on, a first voltage is applied between the electrodes, and when the second switch 32 is turned on, a second voltage is applied between the electrodes.

第一電圧は、通常使用時の印加電圧である。後述するように、着座センサ20の電源がONされてから較正(キャリブレーション)が完了するまでの間を除き、当該第一電圧が電極間に印加される。第一電圧が印加されると、電極間の電気力線の一部が座面111よりも上側に生じる(図2(b)参照)。したがって、使用者が便座10(座面111上)に着座すると、当該電気力線(電場)が変化する。かかる変化が検出されることによって、使用者が便座10に着座しているか否かが検出される。   The first voltage is an applied voltage during normal use. As will be described later, the first voltage is applied between the electrodes except when the seating sensor 20 is turned on until calibration is completed. When the first voltage is applied, a part of the lines of electric force between the electrodes is generated above the seating surface 111 (see FIG. 2B). Therefore, when the user sits on the toilet seat 10 (on the seating surface 111), the electric lines of force (electric field) change. By detecting such a change, whether or not the user is seated on the toilet seat 10 is detected.

一方、第二電圧は、第一電圧よりも低く設定される。「電場の強さE=印加電圧V/電極間の距離D」と規定されるため、電極間に印加する電圧を小さくすると、アーチ状に発生する電気力線の高さが小さくなる。第二電圧は、当該電圧を印加したとき、便座10(座面111上)に着座している使用者の存在が、電極間の電場にほとんど変化を与えないような値に設定されている。換言すれば、電極間に生ずる電気力線のほとんどが、座面111よりも下側に発生するような値に設定されている(図2(c)参照)。   On the other hand, the second voltage is set lower than the first voltage. Since it is defined as “electric field strength E = applied voltage V / distance D between electrodes”, when the voltage applied between the electrodes is reduced, the height of the electric lines of force generated in an arch shape is reduced. The second voltage is set to such a value that the presence of the user sitting on the toilet seat 10 (on the seating surface 111) hardly changes the electric field between the electrodes when the voltage is applied. In other words, most of the lines of electric force generated between the electrodes are set to values that are generated below the seating surface 111 (see FIG. 2C).

[着座センサの制御]
図4の制御フローに示すように、本実施形態では、着座センサ20がONされて(S1)から、較正が完了するまの間は着座センサ20の電極間に第二電圧が印加される(S2、S3)。着座センサ20の較正が完了した後は、着座センサ20の電極間に第一電圧が印加され(S4)、測定される着座センサ20からの出力値(本実施形態ではAD値(電極間の静電容量の変化をデジタル値に変換した値のことをいう。以下同じ))が閾値以上となった場合には(S5「Yes」)着座状態と判断され(S6)、閾値未満である場合には(S5「No」)非着座状態であると判断される(S7)。このように制御することによる作用は以下の通りである。
[Control of seating sensor]
As shown in the control flow of FIG. 4, in this embodiment, the second voltage is applied between the electrodes of the seating sensor 20 after the seating sensor 20 is turned on (S1) until the calibration is completed ( S2, S3). After the calibration of the seating sensor 20 is completed, a first voltage is applied between the electrodes of the seating sensor 20 (S4), and an output value from the seating sensor 20 to be measured (AD value (static between the electrodes in this embodiment)). The value obtained by converting the change in the electric capacity into a digital value (hereinafter the same)) is equal to or greater than the threshold value (S5 “Yes”). (S5 “No”) is determined to be in a non-sitting state (S7). The effect | action by controlling in this way is as follows.

着座センサ20の電極間に第一電圧を印加している際に、使用者が便座10(座面111上)に着座したときにおける両電極間の静電容量変化を表す出力値が50であるとする。つまり、使用者が着座していないときにおける出力値はほぼ0(静電容量の変化なし)であるが、使用者が便座10(座面111上)に着座したときにおける出力値は50となるため、閾値を50未満の所定値に設定しておけば(例えば25に設定しておけば)、閾値以上の値が検出されれば着座状態、そのような値が検出されなければ非着座状態と判断される(図5参照)。   When the first voltage is applied between the electrodes of the seating sensor 20, the output value indicating the capacitance change between the two electrodes when the user is seated on the toilet seat 10 (on the seating surface 111) is 50. And That is, the output value when the user is not seated is almost 0 (no change in capacitance), but the output value when the user is seated on the toilet seat 10 (on the seat surface 111) is 50. Therefore, if the threshold value is set to a predetermined value of less than 50 (for example, set to 25), the seating state is detected if a value equal to or greater than the threshold value is detected, and the non-sitting state is detected if no such value is detected. (See FIG. 5).

常に(電源ONの後、較正が完了するまでの間も含めて)着座センサ20の電極間に第一電圧を印加する制御(従来の制御)であると、使用者が便座10(座面111上)に着座した状態で着座センサ20の電源がONされたとき、当該状態が基準となって較正が実行される。つまり、出力値50が出力されるべき状態が、基準状態となるように較正される(図6参照)。そのため、その後使用者が便座10(座面111上)に着座したとしても、閾値以上の出力値が検出されることはなくなる。すなわち、使用者の着座を検出することができない状態となってしまう。   In the control (conventional control) in which the first voltage is applied between the electrodes of the seating sensor 20 at all times (including the period after the power is turned on and until calibration is completed), the user takes the toilet seat 10 (seat surface 111). When the power supply of the seating sensor 20 is turned on in the state of being seated on (above), calibration is executed based on the state. That is, the state in which the output value 50 is to be output is calibrated so as to become the reference state (see FIG. 6). Therefore, even if the user subsequently sits on the toilet seat 10 (on the seat surface 111), an output value equal to or higher than the threshold is not detected. That is, the user's seat cannot be detected.

これに対し本実施形態では、制御手段30により、着座センサ20の電源がONされたとき、その較正が完了するまでは、着座センサ20の電極間に第一電圧ではなくそれよりも低い第二電圧が印加される。上述したように、第二電圧は、便座10(座面111上)に着座している使用者の存在が、電極間の電場に変化を与えないような値に設定されているため、使用者の存在を含んだ状態で較正が実行されることはない。したがって、較正が完了した後、電極間の印加電圧を第一電圧とすれば、使用者の着座の有無が問題なく検出される。   On the other hand, in this embodiment, when the power of the seating sensor 20 is turned on by the control means 30, the second voltage lower than the first voltage is not applied between the electrodes of the seating sensor 20 until the calibration is completed. A voltage is applied. As described above, the second voltage is set to such a value that the presence of the user sitting on the toilet seat 10 (on the seating surface 111) does not change the electric field between the electrodes. Calibration is not performed with the presence of Therefore, if the applied voltage between the electrodes is the first voltage after calibration is completed, the presence or absence of the user's seating can be detected without any problem.

このように、第二電圧は、着座している使用者の影響を排除するため、正常な較正が実行される範囲においてできるだけ小さくすることが望ましい。しかし、第一電圧よりも低い第二電圧を印加しても、図7に示すように、アーチ状の電気力線の高さが十分に低くならない(電気力線の一部が座面111上に存在する状態となる)可能性がある。このような場合であっても第二電圧を印加する意義はある。   Thus, in order to eliminate the influence of the seated user, it is desirable to make the second voltage as small as possible within a range where normal calibration is performed. However, even when a second voltage lower than the first voltage is applied, as shown in FIG. 7, the height of the arch-shaped electric force lines does not become sufficiently low (a part of the electric force lines is on the seating surface 111). May exist). Even in such a case, it is meaningful to apply the second voltage.

第二電圧を印加した状態で使用者が便座10(座面111上)に着座したときにおける両電極間の静電容量変化を表す出力値が20であるとする。つまり、第二電圧印加時における電気力線の高さが十分に低くならず(第二電圧印加時であっても着座する使用者の影響が排除できず)、使用者が便座10(座面111上)に着座したときにおける出力値が0にならないものとする。この場合であっても、第一電圧を印加した状態で使用者が便座10(座面111上)に着座したときにおける両電極間の静電容量変化を表す出力値が50であるのであるから、それよりも出力値は低くなる。   Assume that the output value representing the capacitance change between both electrodes when the user is seated on the toilet seat 10 (on the seating surface 111) with the second voltage applied is 20. In other words, the height of the lines of electric force when the second voltage is applied is not sufficiently low (the influence of the user who is seated cannot be excluded even when the second voltage is applied), and the user moves the toilet seat 10 (seat surface). It is assumed that the output value does not become zero when sitting on (111). Even in this case, the output value representing the capacitance change between the two electrodes when the user is seated on the toilet seat 10 (on the seat surface 111) with the first voltage applied is 50. The output value becomes lower than that.

したがって、図8に示すように、着座センサ20の電源がONされたとき、その較正が完了するまで、両電極間に第一電圧よりも低い第二電圧を印加しておけば、出力値20に相当する分は較正によって打ち消されてしまうものの、出力値50に相当する分全体が較正によって打ち消されてしまうことにはならない。つまり、較正が完了した後、両電極間に第一電圧を印加する状態とすれば、使用者が便座10(座面111上)に着座したときの出力値は30(較正によって20が打ち消された分低くなる)となるはずである。そのため、閾値を30未満の所定値に設定しておけば(例えば25に設定しておけば)、問題なく着座状態を検出することができる。   Therefore, as shown in FIG. 8, when the power of the seating sensor 20 is turned on, if the second voltage lower than the first voltage is applied between the electrodes until the calibration is completed, the output value 20 Although the amount corresponding to is canceled by the calibration, the entire amount corresponding to the output value 50 is not canceled by the calibration. That is, if the first voltage is applied between both electrodes after calibration is completed, the output value when the user is seated on the toilet seat 10 (on the seat surface 111) is 30 (20 is canceled by calibration). Should be lower). Therefore, if the threshold is set to a predetermined value less than 30 (for example, set to 25), the sitting state can be detected without any problem.

このようなケースの閾値は、設定される第二電圧に応じて適宜設定される。例えば、図9に示すように、第二電圧を印加した状態で使用者が便座10(座面111上)に着座したときにおける両電極間の静電容量変化を表す出力値が30であるとすれば、較正が完了した後、両電極間に第一電圧を印加する状態で使用者が便座10(座面111上)に着座したときの出力値は20(較正によって30が打ち消された分低くなる)となるはずである。したがって、その場合には、閾値を20未満の所定値に設定(例えば15に設定)すればよい。   The threshold value in such a case is appropriately set according to the set second voltage. For example, as shown in FIG. 9, the output value representing the capacitance change between the two electrodes when the user is seated on the toilet seat 10 (on the seat surface 111) with the second voltage applied is 30. Then, after the calibration is completed, the output value when the user is seated on the toilet seat 10 (on the seat surface 111) in a state where the first voltage is applied between both electrodes is 20 (the amount 30 is canceled by the calibration). Should be lower). Therefore, in that case, the threshold value may be set to a predetermined value less than 20 (for example, set to 15).

なお、着座状態・非着座状態において想定される出力値と閾値の差は、測定誤差等を踏まえた「余裕」をどれだけ確保すべきであるかというものである。よって、当該「差」は適宜変更することができる。   Note that the difference between the output value assumed in the seated state and the non-sitting state and the threshold value is how much “margin” should be secured based on measurement errors and the like. Therefore, the “difference” can be changed as appropriate.

[着座センサの具体例]
第一電極21および第二電極22を有する着座センサ20は、例えば次のように構成することができる。以下、着座センサ20の具体例について説明する。
[Specific examples of seating sensors]
The seating sensor 20 having the first electrode 21 and the second electrode 22 can be configured as follows, for example. Hereinafter, a specific example of the seating sensor 20 will be described.

図10および図11に示すように、本例にかかる着座センサ20は、便座装置1に設けられるヒータユニット40を利用したものである。ヒータユニット40は、ヒータ線41および伝熱部材42を有する。ヒータ線41は、通電することによって発熱するものであればどのようなものであってもよい。伝熱部材42は、ヒータ線41に近接して配置または固定されるものであって、座面111の少なくとも一部と重なるように配置される。本実施形態におけるヒータ線41は、O形状またはU形状である便座の幅方向で往復するように配置されている。ヒータ線41から生じた熱は、伝熱部材42によって座面111全体に伝わる。なお、ヒータ線41と伝熱部材42はいずれも金属材料で形成されるが、少なくともいずれか一方は絶縁性材料でコーティングされているため、両者が電気的に短絡することはない。   As shown in FIGS. 10 and 11, the seating sensor 20 according to this example uses a heater unit 40 provided in the toilet seat device 1. The heater unit 40 includes a heater wire 41 and a heat transfer member 42. The heater wire 41 may be anything as long as it generates heat when energized. The heat transfer member 42 is disposed or fixed in the vicinity of the heater wire 41 and is disposed so as to overlap at least a part of the seating surface 111. The heater wire 41 in the present embodiment is disposed so as to reciprocate in the width direction of the toilet seat having an O shape or a U shape. Heat generated from the heater wire 41 is transmitted to the entire seat surface 111 by the heat transfer member 42. Although both the heater wire 41 and the heat transfer member 42 are formed of a metal material, since at least one of them is coated with an insulating material, they are not electrically short-circuited.

本例における着座センサ20は、第一電極21が伝熱部材42の一部によって構成されるものである。第二電極22は、伝熱部材42とは異なる別の部材によって構成される。伝熱部材42は、第一電極21として機能する第一の部分421と、それ以外の部分である第二の部分422に区分することができる。図10および図12に示すように、伝熱部材42における第二の部分422には、便座10の幅方向に細長い長方形状の貫通孔4221が形成されている。当該貫通孔4221内に細長い長方形状の第二電極22が配置される。また、当該貫通孔4221内における第二電極22の外側には隙間を隔てて伝熱部材42の第一の部分421でもある第一電極21が配置される。第一電極21と伝熱部材42の第二の部分422(貫通孔4221の内周面)の間には隙間が存在している。このように、貫通孔4221内の中央側に配置された第二電極22と、その周囲に配置された第一電極21として機能する伝熱部材42の第一の部分421とによって着座センサ20が構成される。   In the seating sensor 20 in this example, the first electrode 21 is constituted by a part of the heat transfer member 42. The second electrode 22 is configured by another member different from the heat transfer member 42. The heat transfer member 42 can be divided into a first portion 421 that functions as the first electrode 21 and a second portion 422 that is the other portion. As shown in FIGS. 10 and 12, the second portion 422 of the heat transfer member 42 is formed with a rectangular through hole 4221 that is elongated in the width direction of the toilet seat 10. The elongated rectangular second electrode 22 is disposed in the through hole 4221. The first electrode 21 that is also the first portion 421 of the heat transfer member 42 is disposed outside the second electrode 22 in the through hole 4221 with a gap therebetween. There is a gap between the first electrode 21 and the second portion 422 of the heat transfer member 42 (the inner peripheral surface of the through hole 4221). Thus, the seating sensor 20 is constituted by the second electrode 22 arranged on the center side in the through hole 4221 and the first portion 421 of the heat transfer member 42 functioning as the first electrode 21 arranged around the second electrode 22. Composed.

ヒータ線41は、伝熱部材42の第二の部分422だけでなく第一の部分421にも配置される(第一の部分421に近接して配置または固定される)。つまり、第一の部分421は、ヒータ線41から発せられた熱を伝熱するための部材としても機能する。上述したように、ヒータ線41および伝熱部材42の少なくともいずれか一方は絶縁性材料でコーティングされているため、ヒータ線41を介して伝熱部材42の第一の部分421と第二の部分422が電気的に短絡することはない。このように、本例における着座センサ20は、伝熱部材42の一部である第一の部分421を一方の電極(第一電極21)として利用する。   The heater wire 41 is disposed not only in the second portion 422 of the heat transfer member 42 but also in the first portion 421 (arranged or fixed in proximity to the first portion 421). That is, the first portion 421 also functions as a member for transferring heat generated from the heater wire 41. As described above, since at least one of the heater wire 41 and the heat transfer member 42 is coated with an insulating material, the first portion 421 and the second portion of the heat transfer member 42 through the heater wire 41. 422 is not electrically shorted. Thus, the seating sensor 20 in this example uses the first portion 421 that is a part of the heat transfer member 42 as one electrode (first electrode 21).

着座センサ20の各電極は次のような形状にするとよい。伝熱部材42と異なる部材で形成される第二電極22は、できるだけ細長い形状にするとよい。第二電極22は伝熱部材42として機能するものではないため、第二電極22が設けられた箇所が温度ムラ(他の部分に比して冷たい個所)となってしまうおそれがある。したがって、(当該部分を正方形や丸に近い形状とするよりも)当該部分を細長くする方が、温度ムラを軽減することができる。   Each electrode of the seating sensor 20 may have the following shape. The second electrode 22 formed of a member different from the heat transfer member 42 may be as elongated as possible. Since the second electrode 22 does not function as the heat transfer member 42, the portion where the second electrode 22 is provided may become temperature unevenness (a colder portion than other portions). Therefore, the temperature unevenness can be reduced by making the part elongated (rather than making the part close to a square or a circle).

伝熱部材42の第一の部分421、すなわち第一電極21は、第二電極22に比して大きくするとよい。当該面積比は、座面111上に水が存在している場合に当該水を人体と判断してしまわないようにすること、センサとして必要な感度を有すること、等の観点に基づき設定される。例えば、座面111の一部に水が付着することは起こり得ることであるが、このような場合に水を検出物として検出してしまうと問題があるため、座面111上に存在する水の表面積が所定面積以下の場合には、水を検出物として検出しないような面積比に設定する。図13に示すように、座面111上に存在する所定面積の水と第一電極21との結合容量(C2)が、当該所定面積の水と大地との結合容量(大地に接続される伝熱部材42の第二の部分422を介した、水と大地の結合容量;C3+C4)よりも大きくなるように第一電極21の大きさを設定することで、当該所定面積の水は検出物として判断されない(第一電極21として機能する)ため、上記のような問題が発生してしまうのを抑制することができる。第一電極21と第二電極22の好適な面積比としては、第一電極21の面積:第二電極22の面積≒10:1とすることが例示できる。   The first portion 421 of the heat transfer member 42, that is, the first electrode 21 may be larger than the second electrode 22. The area ratio is set based on viewpoints such as preventing the water from being judged as a human body when the water is present on the seating surface 111, and having the necessary sensitivity as a sensor. . For example, it is possible that water adheres to a part of the seating surface 111, but in such a case, there is a problem if water is detected as an object to be detected. When the surface area is less than or equal to a predetermined area, the area ratio is set so that water is not detected as a detection object. As shown in FIG. 13, the coupling capacity (C2) between the predetermined area of water existing on the seating surface 111 and the first electrode 21 is the coupling capacity between the predetermined area of water and the ground (the transmission capacity connected to the ground). By setting the size of the first electrode 21 to be larger than the combined capacity of water and the ground through the second portion 422 of the thermal member 42; C3 + C4), the water of the predetermined area is detected as an object. Since it is not judged (functions as the 1st electrode 21), it can suppress that the above problems generate | occur | produce. As a suitable area ratio between the first electrode 21 and the second electrode 22, the area of the first electrode 21: the area of the second electrode 22 ≈ 10: 1 can be exemplified.

また、センサとして必要な感度を確保するため、第一電極21における第二電極22に近い側の所定範囲には、ヒータ線41が配置されないように設定される。上述したように、第一電極21は伝熱部材42の一部(第一の部分421)であるため、その一部にヒータ線41が近接して配置または固定されることとなるが、第二の電極に近い所定範囲をヒータ線41が存在しない禁止領域421a(図12参照)とすることで、センサとしての感度の低下を抑制する。つまり、第一電極21における第二電極22に近い側は、電極間に電圧が印加されているときの電気力線の本数が多く、ヒータ線41が与える感度への影響が大きいことから、当該第二電極22に近い側の所定の範囲を禁止領域421aとすることで、ヒータ線41が与える感度への影響を小さくする。逆に言えば、感度へ与える影響が小さい第一電極21における第二電極22から遠い側にヒータ線41を配置することで、温度ムラを低減するものである。つまり、禁止領域421aを大きくしすぎると温度ムラの原因となるため、第一電極21の面積:第二電極22の面積≒10:1とする場合には第一電極21における禁止領域421aの面積:第二電極22の面積≒2:1程度に設定することが好ましい。   Further, in order to ensure the sensitivity required for the sensor, the heater wire 41 is set so as not to be disposed in a predetermined range of the first electrode 21 closer to the second electrode 22. As described above, since the first electrode 21 is a part (the first part 421) of the heat transfer member 42, the heater wire 41 is disposed or fixed to a part of the first electrode 21. By setting the predetermined range close to the second electrode as a prohibited region 421a (see FIG. 12) where the heater wire 41 does not exist, a decrease in sensitivity as a sensor is suppressed. That is, the side near the second electrode 22 in the first electrode 21 has a large number of lines of electric force when a voltage is applied between the electrodes, and the influence on the sensitivity given by the heater wire 41 is large. By setting the predetermined range closer to the second electrode 22 as the prohibited region 421a, the influence on the sensitivity given by the heater wire 41 is reduced. In other words, the temperature unevenness is reduced by arranging the heater wire 41 on the side of the first electrode 21 that has a small influence on the sensitivity far from the second electrode 22. That is, if the prohibition region 421a is too large, temperature unevenness is caused. Therefore, when the area of the first electrode 21: the area of the second electrode 22≈10: 1, the area of the prohibition region 421a in the first electrode 21 : The area of the second electrode 22 is preferably set to approximately 2: 1.

なお、図10に示すように、着座センサ20を制御する制御手段30(制御基板)は、座部11内に収容された構成としてもよいし、図14に示すように、座部11内ではなく本体部12内に収容された構成としてもよい。   As shown in FIG. 10, the control means 30 (control board) for controlling the seating sensor 20 may be housed in the seat portion 11, or in the seat portion 11 as shown in FIG. It is good also as a structure accommodated in the main-body part 12 without.

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described in detail, this invention is not limited to the said embodiment at all, A various change is possible in the range which does not deviate from the summary of this invention.

1 便座装置
10 便座
11 座部
111 座面
12 本体部
20 着座センサ(検出手段)
21 第一電極
22 第二電極
30 制御手段
41 ヒータ線
42 伝熱部材42
421 伝熱部材の第一の部分
421a 禁止領域
422 伝熱部材の第二の部分
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Toilet seat apparatus 10 Toilet seat 11 Seat part 111 Seat surface 12 Main-body part 20 Seating sensor (detection means)
21 First electrode 22 Second electrode 30 Control means 41 Heater wire 42 Heat transfer member 42
421 Heat transfer member first part 421a Forbidden area 422 Heat transfer member second part

Claims (5)

電極間の電場の変化に基づき使用者が便座に着座しているか否かを検出する検出手段と、
前記電極間の電圧を変化させることが可能な制御手段と、
を備え
前記制御手段は、電源が投入されたとき、前記検出手段の較正が完了するまで、前記電極間に印加する電圧を通常時の印加電圧である第一電圧よりも低い第二電圧とする、便座装置。
Detection means for detecting whether the user is seated on the toilet seat based on a change in the electric field between the electrodes;
Control means capable of changing the voltage between the electrodes;
Equipped with a,
When the power is turned on, the control means sets the voltage applied between the electrodes to a second voltage lower than the first voltage which is a normal applied voltage until calibration of the detection means is completed. apparatus.
前記第二電圧は、前記便座に着座している使用者の存在が、前記電極間の電場に変化を与えないような値に設定されている、請求項1に記載の便座装置。 2. The toilet seat device according to claim 1 , wherein the second voltage is set to a value such that presence of a user seated on the toilet seat does not change an electric field between the electrodes. ヒータ線から発せられる熱を前記便座に伝えるための伝熱部材を備え、
前記検出手段の一方の電極は、前記伝熱部材の一部から構成され、
前記検出手段の他方の電極は、前記伝熱部材とは異なる部材で構成されている、請求項1または請求項2に記載の便座装置。
A heat transfer member for transmitting heat generated from the heater wire to the toilet seat;
One electrode of the detection means is composed of a part of the heat transfer member,
3. The toilet seat device according to claim 1 , wherein the other electrode of the detection unit is formed of a member different from the heat transfer member.
前記検出手段の一方の電極における、前記検出手段の他方の電極側の所定の範囲には、前記ヒータ線が存在しないように構成されている、請求項3に記載の便座装置。 The toilet seat device according to claim 3 , wherein the heater wire is configured not to exist in a predetermined range on one electrode side of the detection means on the other electrode side of the detection means. 電極間の電場の変化に基づき使用者が便座に着座しているか否かを検出する検出手段と、
前記電極間の電圧を変化させることが可能な制御手段と、
ヒータ線から発せられる熱を前記便座に伝えるための伝熱部材と、
を備え
前記検出手段の一方の電極は、前記伝熱部材の一部から構成され、
前記検出手段の他方の電極は、前記伝熱部材とは異なる部材で構成されており、
前記検出手段の一方の電極における、前記検出手段の他方の電極側の所定の範囲には、前記ヒータ線が存在しないように構成されている、便座装置。
Detection means for detecting whether the user is seated on the toilet seat based on a change in the electric field between the electrodes;
Control means capable of changing the voltage between the electrodes;
A heat transfer member for transmitting heat generated from the heater wire to the toilet seat;
Equipped with a,
One electrode of the detection means is composed of a part of the heat transfer member,
The other electrode of the detection means is composed of a member different from the heat transfer member,
A toilet seat device configured such that the heater wire does not exist in a predetermined range on one electrode side of the detection means on the other electrode side of the detection means .
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