JP7148850B2

JP7148850B2 - 便座装置

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Publication number: JP7148850B2
Application number: JP2020182881A
Authority: JP
Inventors: 洋諸富
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 2020-10-30
Filing date: 2020-10-30
Publication date: 2022-10-06
Anticipated expiration: 2040-10-30
Also published as: KR102630403B1; TW202222238A; KR20220058423A; JP2022180446A; CN114431757B; US20220133238A1; TWI806181B; JP2022073103A; CN114431757A; US11607175B2

Description

本発明の態様は、一般的に便座装置に関する。

便座に設けられた脈波センサにより、便座に着座した使用者の脈波を測定可能な便座装置がある（特許文献１、２）。

特開２０２０－３９８５２号公報特開２０１７－６１８３号公報

特許文献１に記載された脈波センサは、便座に着座した使用者の脈波による振動を検知する。しかし、このような脈波センサは、使用者の体動を誤検知する可能性があるので、脈波を精度よく検知できない虞がある。一方、特許文献２に記載された脈波センサは、便座に着座した使用者の血管に反射した反射光を受信して、脈波を計測する。しかし、この脈波センサは、便座の着座部に開口やセンサ窓を設ける必要があるので、便座の見栄えが悪化する虞がある。

本発明の態様は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、便座に着座した使用者の生体情報を精度よく検知できるとともに、見栄えのよい便座装置を提供することを目的とする。

本発明の態様は、使用者が着座する着座部と、前記着座部に対面する底面部と、を有し、樹脂材料で形成された便座と、前記便座の内部に位置して前記着座部に着座した使用者の生体情報を検知する光学式の生体センサと、を備え、前記着座部は、厚肉部と、前記厚肉部よりも薄く形成され裏面側に前記生体センサが配置される薄肉部と、が一体成形されており、前記薄肉部は、前記生体センサから照射される照射光と前記着座部に着座した使用者から反射される反射光とが透過可能な厚さとなっていることを特徴とする便座装置である。

本発明の態様によれば、便座に着座した使用者の生体情報を精度よく検知できるとともに、見栄えのよい便座装置が提供される。

本発明の実施形態にかかる便座装置を備えたトイレ装置を示す斜視図である。生体情報制御の通信系を示すブロック図である。便座に着座した使用者と生体センサとの位置関係を示す側面図である。生体センサの位置関係を示す平面図である。図４中の便座、補強部材、生体センサを矢示Ａ－Ａ方向からみた断面図である。図５中の補強部材と生体センサとを拡大して示す断面図である。図６中の便座と補強部材とを矢示Ｂ－Ｂ方向から示す断面図である。便座、断熱材、ヒータ線、生体センサ、補強部材を示す分解斜視図である。図９（ａ）～図９（ｄ）は、便座に取付けられる補強部材の取付態様を簡略して示す説明図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

図１は、本発明の実施形態にかかる便座装置を備えたトイレ装置を示す斜視図である。
図１に示すように、トイレ装置２は、便器４と、便座装置１０と、を備える。便器４は、いわゆる腰掛け大便器である。便器４は、下方に凹む凹状のボウル部４ａを有する。便器４は、ボウル部４ａにおいて使用者の尿や便などの排泄物を受ける。便座装置１０は、便器４の上部に設置される。便座装置１０は、便器４に対して一体的に取付けてもよいし、便器４に対して着脱可能に取付けてもよい。

図２は、生体情報制御の通信系を示すブロック図である。
図３は、便座に着座した使用者と生体センサとの位置関係を示す側面図である。
図４は、生体センサの位置関係を示す平面図である。
図５は、図４中の便座、補強部材、生体センサを矢示Ａ－Ａ方向からみた断面図である。
図６は、図５中の補強部材と生体センサとを拡大して示す断面図である。
図７は、図６中の便座と補強部材とを矢示Ｂ－Ｂ方向から示す断面図である。
図８は、便座、断熱材、ヒータ線、生体センサ、補強部材を示す分解斜視図である。
図１、図２に示すように、便座装置１０は、便座２０と、生体センサ４２と、を備えている。便座装置１０は、その他に本体部１２と、便蓋１４と、を備えている。便蓋１４は、便座装置１０に必要に応じて設けられ、省略可能である。便座２０と便蓋１４とは、本体部１２に対して回動可能に軸支されている。

なお、本願明細書において、「上方」、「下方」、「前方」、「後方」、「左側方」および「右側方」のそれぞれは、開いた便蓋１４に背を向けて便座２０に座った使用者から見た方向である。

便座装置１０の本体部１２は、便器４のボウル部４ａよりも後方に位置して便器４の上面４ｂに取付けられる。本体部１２の内部には、便座２０と便蓋１４との開閉作動を制御する開閉ユニット、便座２０の温度を制御する便座暖房ユニット、人体局部の洗浄を行う洗浄ユニット、臭気成分を低減する脱臭ユニット、これらの作動を統括的に制御する制御部５０、およびトイレ室のリモコン６０などと通信するための通信機５５が必要に応じて内蔵されている。

制御部５０は、便座２０の内部に設けられた光学式の生体センサ４２と接続されている。この生体センサ４２は、便座２０に着座した使用者Ｕの血流や脈波などの生体情報による検出値を制御部５０に出力する。制御部５０は、生体センサ４２の検出結果を基に、便座２０に着座した使用者Ｕの脈拍数、脈拍変動、血流量などの測定を行う。

そして、制御部５０は、脈拍数などの測定値を、通信機５５からトイレ装置２を作動させるためのリモコン６０および使用者の携帯端末６５に送信する。なお、通信機５５と、リモコン６０および携帯端末６５との間は、無線通信で行ってもよいし、有線通信で行ってもよい。そして、便座２０に着座した使用者Ｕは、リモコン６０の表示部６０ａや携帯端末６５の表示部６５ａにより、脈拍数などのバイタルサインを確認することができる。

便座２０は、外縁が便器４の外形形状に沿って湾曲して形成され、本体部１２に回動可能に軸支されている。この便座２０は、不透明な樹脂材料（例えば、ポリプロピレン）により形成されている。そして、便座２０は、使用者Ｕが着座する着座部２１と、着座部２１に対面する底面部２５と、を有している。

着座部２１は、便座２０が便器４の上面４ｂに載置された状態で便座２０の上面部となり、使用者Ｕが着座する部分である。底面部２５は、便座２０を下げた状態で便器４の上面４ｂに上下方向で対面する。便座２０の内部には、着座部２１を保温するヒータ線３０と、断熱材３２と、生体ユニット４０と、が設けられている。ヒータ線３０は、着座部２１の裏面に設けられ、本体部１２内に設けられた便座暖房ユニットにより制御されている。断熱材３２は、ヒータ線３０および生体ユニット４０の下方に位置して、底面部２５に設けられている。

便座２０は、ボウル部４ａに貫通する開口部２０ａを有する。図４に示すように、この例では、便座２０の中央部に開口部２０ａが形成された、いわゆるＯ字型の便座２０を示している。便座２０は、Ｏ字型に限ることなく、Ｕ字型などでもよい。すなわち、使用状態（使用者Ｕが着座可能な状態）の便座２０を上方から見た形状は、環状またはＵ字状である。使用者Ｕは、便座２０に座った状態でボウル部４ａに排泄を行うことができる。

図５、図６に示すように、着座部２１は、厚さ寸法が大きく形成された厚肉部２２と、厚肉部２２よりも薄く形成された薄肉部２３と、を有している。着座部２１は、厚肉部２２と薄肉部２３とが一体成形されている。これにより、着座部２１は、表面２１ａに厚肉部２２と薄肉部２３との間の継目ができないので、便座２０の見栄えが悪くなるのを抑制でき、かつ水が便座２０の内部に浸入するのを抑制できる。厚肉部２２の裏面２２ａには、着座部２１を保温するヒータ線３０が設けられている。また、薄肉部２３の裏面２３ａ側には、隣り合うヒータ線３０の間に生体ユニット４０が配設されている。

薄肉部２３は、生体センサ４２から照射される照射光Ｌｔ１と、着座部２１に着座した使用者Ｕから反射される反射光Ｌｔ２とが透過可能な厚さＴとなっている。図６に示すように、薄肉部２３の厚さＴは、生体センサ４２の照射光Ｌｔ１や反射光Ｌｔ２の強度および着座部２１の耐久性などにより設定され、例えば０．５ｍｍ～１．０ｍｍ程度となっている。

凹陥部２４は、着座部２１の裏面側に設けられている。凹陥部２４は、厚肉部２２の裏面２２ａから着座部２１の表面２１ａに向けて凹んでいる。この凹陥部２４の内部には、生体ユニット４０の補強部材４４が挿入される。凹陥部２４は、底部が着座部２１の薄肉部２３となっている。そして、凹陥部２４は、厚肉部２２の裏面２２ａから薄肉部２３の裏面２３ａに向けて延びる周壁面２４ａを有している。すなわち、凹陥部２４は、周壁面２４ａと、底面となる薄肉部２３の裏面２３ａと、を有する凹状の窪みとなっている。

凹陥部２４は、着座部２１に複数個（例えば、２個）形成され、着座部２１の左右対象位置に形成されている。図４に示すように、凹陥部２４は、便座２０に着座した使用者Ｕの重心位置Ｇよりも前側に位置している。換言すると、凹陥部２４は、便座２０の開口部２０ａの前後方向の長さＬ１の中央よりも前方に形成されている。また、図５に示すように、凹陥部２４は、少なくとも一部が着座部２１の左右方向の幅寸法Ｌ２の中央線Ｃ－Ｃよりも便座２０の開口部２０ａ側に形成されている。

凹陥部２４は、後述する補強部材４４の突出部４６に対応した形状となっている。図７に示すように、この例では、凹陥部２４が平面視で円形状に形成されている。換言すると、凹陥部２４の底部を形成する薄肉部２３は、平面視で円形状に形成されている。

図６、図７に示すように、薄肉部２３（凹陥部２４）の最大径Ｄは、生体センサ４２が便座２０に着座した使用者Ｕの生体情報を検知できる範囲で可及的に小さく形成されている。すなわち、最大径Ｄは、生体センサ４２の照射光Ｌｔ１と反射光Ｌｔ２との光線が薄肉部２３を通過できるような径方向寸法に設定されている。

薄肉部２３の最大径Ｄは、例えば１２ｍｍ以下（好ましくは、８ｍｍ以下）となっている。薄肉部２３の最大径Ｄをこのように小さく設定することで、便座２０の剛性が低下するのを抑制できる。また、仮に薄肉部２３が破損したとしても、使用者Ｕが凹陥部２４内に指などを入れることを抑制できる。

図５、図６に示すように、凹陥部２４の内部には、補強部材４４の突出部４６が挿入されている。凹陥部２４は、厚肉部２２の裏面２２ａから薄肉部２３の裏面２３ａまでの深さ寸法Ｅ１が、補強部材４４の突出部４６の突出寸法Ｅ２よりも大きくなっている。これにより、補強部材４４を着座部２１に取付けるときには、補強部材４４を厚肉部２２の裏面２２ａに接触させることができる。

生体ユニット４０は、便座２０の内部に位置して、着座部２１を構成する薄肉部２３の裏面２３ａ側に配設されている。生体ユニット４０は、便座２０の左右方向に離間して２個設けられている。そして、生体ユニット４０は、便座２０に着座した使用者Ｕの生体情報を検知する生体センサ４２と、生体センサ４２が取付けられるとともに、便座２０を補強する補強部材４４と、を有している。

生体センサ４２は、薄肉部２３の裏面２３ａ側に配設されている。すなわち、生体センサ４２は、便座２０が閉じた状態で、薄肉部２３の下方に位置している。生体センサ４２は、後述する補強部材４４に取付けられている。

生体センサ４２は、可視光やレーザを用いて便座２０に着座した使用者Ｕの血流を検知する光学式の生体センサとなっている。また、生体センサ４２は、使用者Ｕの大腿部Ｕ１に向けて照射した照射光Ｌｔ１を使用者Ｕの血流に反射させて、その反射光Ｌｔ２を検知する反射型のセンサとなっている。この例では、生体センサ４２は、赤外線を用いて血管内を流れる赤血球の流量変化を検知可能なレーザ式の血流センサを用いている。

血流センサからなる生体センサ４２は、赤外線による照射光Ｌｔ１を照射する照射部４２ａと、血管を流れる赤血球の散乱光（反射光）を受信する受信部４２ｂと、を有している。この生体センサ４２は、血管を流れる赤血球によるドップラシフトを生じた周波数を検知する。

図６に示すように、生体センサ４２は、生体センサ４２の表面４２ｃと補強部材４４の裏面４４ａとの間に隙間Ｓ１が形成されるように、補強部材４４に取付けられる。この隙間Ｓ１の寸法Ｓ１ａは、生体センサ４２と補強部材４４との製造公差を考慮して設定されている。隙間Ｓ１の寸法Ｓ１ａは、後述する補強部材４４の表面４６ａと薄肉部２３の裏面２３ａとの間の隙間Ｓ２の寸法Ｓ２ａよりも小さくなっている（Ｓ１ａ＜Ｓ２ａ）。これにより、生体センサ４２の照射光Ｌｔ１および反射光Ｌｔ２の減衰を抑制できる。

図５に示すように、生体センサ４２は、照射部４２ａから補強部材４４の突出部４６と薄肉部２３とを介して使用者Ｕの大腿部Ｕ１内の血管に向けて赤外線による照射光Ｌｔ１を照射する。そして、生体センサ４２は、使用者Ｕから反射した反射光Ｌｔ２を受信部４２ｂで受信する。これにより、生体センサ４２は、便座２０に着座した使用者Ｕの生体情報を非侵襲的に検知することができる。そして、生体センサ４２は、検知した検知信号を制御部５０に送信する。

補強部材４４は、着座部２１の薄肉部２３と生体センサ４２との間に設けられている。補強部材４４は、例えば透明な樹脂材料からなり、便座２０に固定されている。補強部材４４は、薄肉部２３を形成したことにより剛性が低下した便座２０を補強する。また、補強部材４４には、生体センサ４２が取付けられている。そして、補強部材４４は、生体センサ４２が取付けられるケース部４５と、ケース部４５から凹陥部２４に向けて突出する突出部４６と、を有している。

ケース部４５は、ボックス状に形成され、内部に生体センサ４２が取付けられる。図５、図６に示すように、ケース部４５は、薄肉部２３（凹陥部２４）の最大径Ｄよりも大きく、厚肉部２２の裏面２２ａに固着された並列するヒータ線３０の間の寸法よりも小さく形成されている。

補強部材４４は、ケース部４５が生体センサ４２の照射光Ｌｔ１および反射光Ｌｔ２から外れた位置で便座２０に固定されている。具体的には、補強部材４４は、粘着性および防水性を有するシール部材４８により、ケース部４５の表面４５ａが厚肉部２２の裏面２２ａに接着されている。シール部材４８は、例えば防水性を有する両面テープや接着剤となっている。生体センサ４２の照射光Ｌｔ１および反射光Ｌｔ２は、着座部２１の薄肉部２３を透過するようになっており、厚肉部２２には干渉しない。従って、照射光Ｌｔ１および反射光Ｌｔ２が厚肉部２２に設けられたシール部材４８により減衰されるのを抑制できる。

また、シール部材４８は、補強部材４４と着座部２１との間に位置している。具体的には、シール部材４８は、凹陥部２４の周囲を取り囲むように、ケース部４５の表面４５ａを厚肉部２２の裏面２２ａに接着している。これにより、仮に薄肉部２３が破損して凹陥部２４内に水が浸入しても、シール部材４８により凹陥部２４から便座２０の内部に水が浸入するのを抑制できる。すなわち、シール部材４８は、補強部材４４を着座部２１に固着する固着機能と、便座２０の内部に水が浸入するのを抑制する防水機能と、を有している。

突出部４６は、ケース部４５の表面４５ａから薄肉部２３に向けて突出している。突出部４６は、補強部材４４が着座部２１に固定された状態で、凹陥部２４の内部に位置している。突出部４６は、透明になっており、生体センサ４２の照射光Ｌｔ１および反射光Ｌｔ２が透過する。補強部材４４は、突出部４６を凹陥部２４内に挿入することで簡単に位置決めがなされる。

また、突出部４６は、着座部２１の薄肉部２３を補強する。具体的には、突出部４６は、例えば便座２０に着座した使用者Ｕの体重により着座部２１が撓んだ場合に、薄肉部２３の裏面２３ａや凹陥部２４の周壁面２４ａに接触する。また、ケース部４５は、凹陥部２４の周囲で厚肉部２２に接触している。これにより、補強部材４４は、薄肉部２３の周囲の撓みを抑制する。

図６に示すように、突出部４６の高さ寸法Ｅ２は、凹陥部２４の深さ寸法Ｅ１よりも小さくなっている（Ｅ２＜Ｅ１）。これにより、補強部材４４は、突出部４６の表面４６ａと薄肉部２３の裏面２３ａとの間に隙間Ｓ２が形成されるように着座部２１に固定される。この隙間Ｓ２の寸法Ｓ２ａは、着座部２１や補強部材４４の製造公差を考慮して設定されている。

これにより、補強部材４４は、突出部４６を凹陥部２４内に挿入したときに、突出部４６の表面４６ａが薄肉部２３の裏面２３ａに接触する前に、ケース部４５の表面４５ａを厚肉部２２の裏面２２ａに接触させることができる。従って、補強部材４４は、シール部材４８により厚肉部２２の裏面２２ａに確実に固定させることができる。

本実施形態による便座装置１０は、上述の如き構成を有するもので、次に便座装置１０に設けられた生体センサ４２による生体情報の検知について説明する。

生体センサ４２は、例えば電源から電力が供給されている場合に、常に検知可能なＯＮ状態となっている。なお、これに限らず、生体センサ４２は、トイレ装置２に近づく使用者Ｕを検知する人体検知センサや、便座２０に着座した使用者Ｕを検知する着座センサ（いずれも図示せず）が使用者Ｕを検知したときにＯＮ状態となってもよい。

図３に示すように、使用者Ｕが便座２０に着座した場合には、重心位置Ｇの下方である臀部付近が圧迫される。例えば、生体センサ４２がこの位置で使用者Ｕの生体情報を検知した場合には、圧迫された臀部内の血流を検知することになるので、生体情報を正確に検知できない虞がある。

そこで、図３、図４に示すように、生体センサ４２は、便座２０に着座した使用者Ｕの重心位置Ｇよりも前方に配設され、圧迫が小さい使用者Ｕの大腿部Ｕ１内の血流を検知している。すなわち、生体センサ４２は、便座２０に着座した使用者Ｕの大腿部Ｕ１の下方に位置するように便座２０内に設けられている。これにより、生体センサ４２は、使用者Ｕの生体情報を精度よく検知することができる。

ここで、上述した従来技術（特許文献１）では、便座に着座した使用者の脈波による振動を検知している。しかし、このような脈波センサは、使用者の体動を誤検知する可能性があるので、脈波を精度よく検知できない虞がある。

また、例えば上述した従来技術（特許文献２）のように、便座の着座部に開口やセンサ窓を設けた場合には、便座の表面に開口やセンサ窓の継目ができるので、便座の見栄えが悪化する虞がある。また、使用者Ｕが便座２０に着座した場合に、継目が皮膚に接触することにより不快に感じる虞がある。

また、特許文献２に記載された脈波センサは、赤色、青色、緑色の可視光を用いて脈波を計測している。このような可視光を用いた場合には、例えば便座２０に着座した使用者Ｕの皮下脂肪が厚いときに、使用者Ｕの生体情報を精度よく検知できない虞がある。

そこで、本実施形態による生体センサ４２は、使用者Ｕの血流に反射させた光を検知する光学式の反射型センサのうち、赤外線を用いたレーザ式の反射型センサを用いている。これにより、生体センサ４２は、便座２０に着座した使用者Ｕの体動によるノイズを低減させることができる。

さらに、生体センサ４２をレーザ式の反射型センサとすることで、便座２０に着座した使用者Ｕの大腿部Ｕ１の皮下脂肪の影響を低減させることができる。従って、便座２０に着座した使用者Ｕの生体情報を精度よく測定できる。

また、生体センサ４２は、着座部２１の薄肉部２３の下方に位置して、補強部材４４に取付けられている。薄肉部２３は、生体センサ４２の照射光Ｌｔ１および反射光Ｌｔ２が透過可能な厚さとなっている。着座部２１は、薄肉部２３と厚肉部２２とが一体成形されている。これにより、着座部２１は、表面２１ａ側から薄肉部２３が視認できないようになっている。すなわち、着座部２１の表面２１ａは、継目のない滑らかな面形状となり、便座２０のデザイン性を向上できるとともに、座り心地が悪化するのを抑制できる。

また、薄肉部２３の下方には、薄肉部２３の周囲を補強する補強部材４４が設けられている。補強部材４４は、平面視で薄肉部２３よりも大きく形成されている。また、補強部材４４は、突出部４６が凹陥部２４内に位置することにより、着座部２１が撓んだときに突出部４６が凹陥部２４の周壁面２４ａや薄肉部２３の裏面２３ａに接触する。これにより、便座２０に使用者Ｕが着座したときに、薄肉部２３の周囲の撓みを低減できる。

そして、生体センサ４２は、検知した検知信号を制御部５０に向けて送信する。制御部５０は、検知信号から、例えば脈拍数、脈拍変動、血流量などのバイタルサインや、フィットネスレベル、ストレス、体水分量などを測定および解析する。そして、制御部５０は、測定値および解析値をリモコン６０の表示部６０ａや携帯端末６５の表示部６５ａに表示させる。なお、制御部５０は、測定値や解析値をリモコン６０や携帯端末６５の他に、病院や介護施設などで管理されるＰＣ端末の表示部に表示させてもよい。制御部５０は、複数の使用者Ｕを識別して、各個人ごとに測定値や解析値を管理してもよい。これにより、使用者Ｕは、過去から現在に至る自分の健康状態を認識することができる。

次に、図９を参照して、着座部２１に対する生体ユニット４０の取付態様について説明する。
図９（ａ）～図９（ｄ）は、便座に取付けられる補強部材の取付態様を簡略して示す説明図である。図９（ａ）は、上述した実施形態による補強部材４４の取付態様を簡略して示す説明図である。図９（ｂ）は、第１変形例による補強部材７０の取付態様を簡略して示す説明図である。図９（ｃ）は、第２変形例による補強部材７２の取付態様を簡略して示す説明図である。図９（ｄ）は、第３変形例による補強部材７４の取付態様を簡略して示す説明図である。

図９（ａ）に示すように、シール部材４８は、生体センサ４２の照射光Ｌｔ１や反射光Ｌｔ２の光線から外れた位置で補強部材４４を着座部２１に固着させている。具体的には、シール部材４８は、補強部材４４を便座２０の厚肉部２２の裏面２２ａに固着させている。これにより、生体センサ４２の照射光Ｌｔ１や反射光Ｌｔ２が減衰されるのを抑制できる。

また、シール部材４８は、防水性を有しており、凹陥部２４の周囲を取り囲むように補強部材４４と厚肉部２２との間に設けられている。これにより、仮に薄肉部２３が破損して凹陥部２４内に水が浸入したとしても、シール部材４８により便座２０の内部に水が浸入するのを抑制できる。

次に、図９（ｂ）に示す第１変形例のように、補強部材７０が嵌合される嵌合部８０を便座２０にさらに設けてもよい。すなわち、補強部材７０は、着座部２１の裏面２２ａに接着されるとともに、便座２０に設けられた嵌合部８０に嵌合することで、便座２０に固定されている。

補強部材７０は、シール部材４８により着座部２１に固着される。これにより、補強部材７０が嵌合部８０内で移動する（ずれる）のを抑制できる。その結果、生体センサ４２の照射光Ｌｔ１および反射光Ｌｔ２の光線が揺れ動かずに安定するので、生体センサ４２の検知精度に影響が及ぶのを抑制できる。そして、嵌合部８０は、着座部２１の厚肉部２２から下方（底面部２５）に向けて延び、補強部材７０を下方から支持している。これにより、嵌合部８０は、仮に補強部材７０が着座部２１から剥がれたとしても、補強部材７０（生体ユニット）が落下するのを抑制できる。

次に、図９（ｃ）に示す第２変形例のように、補強部材７２は、ねじ８２を用いて着座部２１の厚肉部２２に締結固定されてもよい。また、図９（ｄ）に示す第３変形例のように、補強部材７４は、ピン８４を用いて着座部２１の厚肉部２２に熱カシメにより溶着固定されてもよい。第２変形例および第３変形例では、ねじ８２やピン８４に加えて、粘着性を有するシール部材４８により補強部材７２、７４を着座部２１に固定している。しかし、第２変形例および第３変形例では、シール部材４８は必要に応じて設けられていればよく、またシール部材４８に換えて防水機能のみを有するシール部材（例えば、Ｏリング）が設けられていてもよい。

上述した実施形態では、左右方向に離間して２個の生体ユニット４０を着座部２１に設けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば生体ユニット４０は、１個でもよいし、３個以上設けてもよい。

また、上述した実施形態では、生体センサ４２は、補強部材４４に取付けられた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば生体センサを便座の着座部や底面部に取付けてもよい。

また、上述した実施形態では、補強部材４４を厚肉部２２に固定した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば補強部材は、生体センサの照射光や反射光の光線から外れた位置で、凹陥部２４の周壁面２４ａや薄肉部２３の裏面２３ａに固定されてもよい。

また、上述した実施形態では、シール部材４８が固着機能と防水機能との両方を有する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば防水機能のみを有するシール部材と、両面テープや接着剤などの接着部材とが別に設けられていてもよい。例えば、シール部材としてのＯリングが突出部４６と凹陥部２４の周壁面２４ａとの間に設けられ、補強部材は他の箇所で着座部に固着されてもよい。

また、上述した実施形態では、薄肉部２３が円形状とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば薄肉部は、四角形状など任意の形状でもよい。補強部材４４の突出部４６についても同様である。

以上説明した実施形態に基づく便座装置として、例えば以下に述べる態様のものが考えられる。

第１の態様は、使用者が着座する着座部と、前記着座部に対面する底面部と、を有し、樹脂材料で形成された便座と、前記便座の内部に位置して前記着座部に着座した使用者の生体情報を検知する光学式の生体センサと、を備え、前記着座部は、厚肉部と、前記厚肉部よりも薄く形成され裏面側に前記生体センサが配置される薄肉部と、が一体成形されており、前記薄肉部は、前記生体センサから照射される照射光と前記着座部に着座した使用者から反射される反射光とが透過可能な厚さとなっていることを特徴とする便座装置である。

第１の態様によれば、便座の表面に生体センサの照射光や反射光が通過する開口やセンサ窓を設ける必要がないため、デザイン性を悪化するのを抑制できるとともに、便座に着座した使用者の生体情報を検知できる。

第２の態様は、第１の態様において、前記薄肉部と前記生体センサとの間には、前記便座に固定され前記便座を補強する透明な補強部材が設けられていることを特徴とする便座装置である。

第２の態様によれば、生体センサの照射光や反射光が透過する薄肉部は、便座に着座した使用者の体重により撓みやすく、剛性が低下した部分となっている。そこで、薄肉部に透明な補強部材を設けることで、薄肉部やその周囲の強度と耐久性を確保できる。

第３の態様は、第２の態様において、前記補強部材は、前記生体センサの照射光および反射光から外れた位置で前記便座に固定されていることを特徴とする便座装置である。

第３の態様によれば、照射光や反射光の光線が通過する領域に固定部（例えば、両面テープや接着剤など）を設けると、固定部によって光が吸収されて減衰するため、生体情報の検知性能が低下する虞がある。そこで、補強部材は、照射光や反射光が通過しない領域に固定部を設けたので、生体センサの検知性能が低下するのを抑制できる。

第４の態様は、第３の態様において、前記補強部材は、前記厚肉部に固定されていることを特徴とする便座装置である。

第４の態様によれば、補強部材を厚肉部に固定しているので、薄肉部の大きさを照射光や反射光が透過するための最小面積で形成できる。従って、便座の剛性が低下するのを抑制できるとともに、補強部材を厚肉部に強固に固定しつつ、補強部材により便座の強度をより高めることができる。

第５の態様は、第３または第４の態様において、前記補強部材は、前記薄肉部の裏面との間に隙間が形成されるように固定されていることを特徴とする便座装置である。

第５の態様によれば、便座や補強部材の寸法誤差があっても、補強部材を固定するときに、薄肉部の裏面と補強部材の表面とが先当たりして補強部材の固定が弱くなるのを抑制できる。

第６の態様は、第５の態様において、前記生体センサの表面と前記補強部材の裏面との間の寸法は、前記薄肉部の裏面と前記補強部材の表面との間の寸法よりも小さいことを特徴とする便座装置である。

第６の態様によれば、生体センサの表面と補強部材の裏面との間の寸法を小さくすることで、生体センサの照射光および反射光の減衰を抑制できる。

第７の態様は、第２～第６の態様のいずれか１つの態様において、前記補強部材と前記着座部との間には、前記便座の内部に水が浸入するのを抑制するシール部材が設けられていることを特徴とする便座装置である。

第７の態様によれば、仮に薄肉部が破損したとしても、シール部材により水が便座の内部に侵入することを抑制できる。

第８の態様は、第２～第７の態様のいずれか１つの態様において、前記補強部材は、前記着座部の裏面に接着されるとともに、前記便座に設けられた嵌合部に嵌合することで前記便座に固定されていることを特徴とする便座装置である。

第８の態様によれば、補強部材は、着座部に接着されることにより正確に位置決めすることができる。これにより生体センサの検知を安定させることができる。また、便座の撓みなどにより、仮に補強部材がはがれた場合でも、嵌合部により補強部材が落下することを抑制できる。

第９の態様は、第１～第８の態様のいずれか１つの態様において、前記薄肉部の最大径は、１２ｍｍ以下となっていることを特徴とする便座装置である。

第９の態様によれば、薄肉部の最大径を小さくしているので、便座の剛性が低下するのを抑制できる。また、仮に薄肉部が破損した場合でも、使用者が便座の内部に指を入れるのを抑制できる。

以上、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、便座装置１０などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置、設置形態などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した各実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

２トイレ装置
４便器
４ａボウル部
４ｂ上面
１０便座装置
１２本体部
１４便蓋
２０便座
２０ａ開口部
２１着座部
２１ａ表面
２２厚肉部
２２ａ裏面
２３薄肉部
２３ａ裏面
２４凹陥部
２４ａ周壁面
２５底面部
３０ヒータ線
３２断熱材
４０生体ユニット
４２生体センサ
４２ａ照射部
４２ｂ受信部
４２ｃ表面
４４,７０,７２,７４補強部材
４４ａ裏面
４５ケース部
４５ａ表面
４６突出部
４６ａ表面
４８シール部材
５０制御部
５５通信機
６０リモコン
６０ａ表示部
６５携帯端末
６５ａ表示部
８０嵌合部
８２ねじ
８４ピン
Ｌｔ１照射光
Ｌｔ２反射光
Ｕ使用者
Ｕ１大腿部

Claims

使用者が着座する着座部と、前記着座部に対面する底面部と、を有し、樹脂材料で形成された便座と、
前記便座の内部に位置して前記着座部に着座した使用者の生体情報を検知する光学式の生体センサと、
を備え、
前記着座部は、厚肉部と、前記厚肉部よりも薄く形成され裏面側に前記生体センサが配置される薄肉部と、が一体成形されており、
前記薄肉部は、前記生体センサから照射される照射光と前記着座部に着座した使用者から反射される反射光とが透過可能な厚さとなっていることを特徴とする便座装置。
前記薄肉部と前記生体センサとの間には、前記便座に固定され前記便座を補強する透明な補強部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の便座装置。
前記補強部材は、前記生体センサの照射光および反射光から外れた位置で前記便座に固定されていることを特徴とする請求項２に記載の便座装置。
前記補強部材は、前記厚肉部に固定されていることを特徴とする請求項３に記載の便座装置。
前記補強部材は、前記薄肉部の裏面との間に隙間が形成されるように固定されていることを特徴とする請求項３または４に記載の便座装置。
前記生体センサの表面と前記補強部材の裏面との間の寸法は、前記薄肉部の裏面と前記補強部材の表面との間の寸法よりも小さいことを特徴とする請求項５に記載の便座装置。
前記補強部材と前記着座部との間には、前記便座の内部に水が浸入するのを抑制するシール部材が設けられていることを特徴とする請求項２～６のいずれか１項に記載の便座装置。
前記補強部材は、前記着座部の裏面に接着されるとともに、前記便座に設けられた嵌合部に嵌合することで前記便座に固定されていることを特徴とする請求項２～７のいずれか１項に記載の便座装置。
前記薄肉部の最大径は、１２ｍｍ以下となっていることを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載の便座装置。