JPH09475A - 着座検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 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、着座と離座を正確に検出できる着座
検出装置を提供する。 【構成】 感知信号を出力する近接センサ２と、基準値
設定手段３と、感知信号と基準値とを比較して着座と離
座を検出するデータ処理手段６とを備えた着座検出装置
１において、基準値設定手段３は、着座時の感知信号の
値と離座時の感知信号の値とに基づいて基準値を再設定
することを特徴とする着座検出装置１。

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、
特に着座時の近接センサが出力する感知信号の値と離座
時の近接センサが出力する感知信号の値とに基づいて、
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
１つの基準値を高低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。

【０００７】図７に、着座検出装置の２つの基準値を感
知信号に基づいて変化させた場合の、基準値と感知信号
の一例の説明図を示す。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変換器によりアナログ値
からデジタル値に変換した値をいう。基準値１は、離座
時の感知信号の値に基づいて設定されており、基準値２
は着座時の感知信号の値に基づいて設定されている。基
準値２は、着座時の安定したデータに基づいて、値が再
設定されている。

【０００８】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。また、着座時
の感知信号の値は座席で人体が多少動いただけで変動す
ることがあり、特に基準値付近で着座を検出した場合に
は、この値の変動によって離座を検出することがあると
いう課題がある。図６に、着座検出装置の単一の基準値
を固定した場合の、基準値と感知信号の一例の説明図を
示す。特に、基準値付近で着座を検出した場合の、座席
における人体の移動の影響を示したものである。

【０００９】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。

【００１０】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。

【００１１】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。

【００１２】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
準値を再設定できないという難点がある。

【００１３】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、着座時の近接センサが出力する感知信号の値
と離座時の近接センサが出力する感知信号の値とに基づ
いて、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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】

【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、着座時の感知信号の値と
離座時の感知信号の値とに基づいて基準値を再設定する
ことを特徴とする。

【００２０】請求項２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
値以下となる場合に、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。

【００２１】請求項３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とを特徴とす
る。

【００２２】請求項４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。

【００２３】請求項５に係る着座検出装置では、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を特徴とする。

【００２４】請求項６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
ることを特徴とする。

【００２５】

【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、着座時の感知信号の値と離座時の感知信号の値
とに基づいて基準値を再設定する。これにより、離座時
の感知信号の値のみに基づいて１つの基準値を再設定す
る場合よりも、座席とその使用者に対してより密接した
基準値とすることができる。また、大人や子供などのよ
うに体格の異なる人が同じ座席を使用した場合にも、そ
れに応じた基準値を着座時に再設定することができ、基
準値を適宜変化させることができる。体格が異なると、
近接センサの出力する感知信号の値が異なる場合がある
からである。

【００２６】請求項２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に、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、
着座または離座の期間中に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。

【００２７】請求項３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２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。

【００２８】請求項４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。

【００２９】請求項５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。

【００３０】請求項６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。

【００３１】

【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。

【００３２】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、離座時の値の記憶手段７と、着
座時の値の記憶手段８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。

【００３３】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。

【００３４】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、離座時の値の記憶手段７と、着
座時の値の記憶手段８と、データ処理手段６とに送られ
る。

【００３５】離座時の値の記憶手段７は、離座時の感知
信号３ｄの値を記憶し、その値を信号７ａにより基準値
設定手段５に送る。着座時の値の記憶手段８は、着座時
の感知信号３ｄの値を記憶し、その値を信号８ａにより
基準値設定手段５に送る。

【００３６】基準値設定手段５は、信号７ａと信号８ａ
を受け取り、離座時の感知信号３ｄの値と着座時の感知
信号３ｄの値と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。

【００３７】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。また、着座と離座の検出結果を示す信
号６ａを、離座時の値の記憶手段７と、着座時の値の記
憶手段８に送る。

【００３８】図２は、図１の離座時の値の記憶手段７
と、着座時の値の記憶手段８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。

【００３９】この着座検出装置は、２つの基準値を設定
する基準値設定手段５を備え、基準値設定手段５は、着
座時の感知信号の値と離座時の感知信号の値とに基づい
て２つの基準値を再設定する。基準値設定手段５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Ｗ以下となる
場合に、感知信号の値に基づいて２つの基準値を再設定
することを特徴とする。

【００４０】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１と基準値２
をそれぞれ初期設定値Ｋ１と初期設定値Ｋ２に設定し、
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。基準値１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Ｋ１を書き込む。基準値２は、レ
ジスタＤに書き込み保持し、このレジスタＤに初期設定
値Ｋ２を書き込む。感知信号３ｄの値は、データとして
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。

【００４１】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。

【００４２】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１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。

【００４３】このデータが基準値１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
１より小さい場合は、ステップＦ５に進み、このデータ
と基準値２とを比較する。具体的には、レジスタＡの値
とレジスタＤの値を比較する。

【００４４】このデータが基準値２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
２より小さい場合は、ステップＦ６に進み、離座を検出
する。

【００４５】ステップＦ４で着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。

【００４６】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Ｆ１５をスルー（通過）してステップＦ２に戻る。

【００４７】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。予め設定した値に固
定するものであってもよい。

【００４８】タイマＴの値が値Ｌ以下の場合は、ステッ
プＦ１５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、基準
値２に新しい基準値Ｚ２を再設定し、ステップＦ１５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Ｚ２が算出され、初期設定値Ｋ２から基準値Ｚ２にレ
ジスタＤは書き換えられる。なお、今回のデータである
レジスタＡのみの値に基づいて、種々の演算を経て新し
い基準値Ｚ２を算出し、初期設定値Ｋ２から基準値Ｚ２
にレジスタＤを書き換えてもよい。

【００４９】ステップＦ６で離座を検出した場合は、ス
テップＦ１１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。

【００５０】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Ｆ１２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Ｆ１５をスルーしてステップＦ２に戻る。

【００５１】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Ｆ１３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１
８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。ス
テップＦ７でも同様である。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。

【００５２】タイマＴの値が値Ｌ以下の場合は、ステッ
プＦ１５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Ｆ１４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
１に新しい基準値Ｚ１を再設定し、ステップＦ１５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
Ｚ１が算出され、初期設定値Ｋ１から基準値Ｚ１にレジ
スタＣは書き換えられる。なお、今回のデータであるレ
ジスタＡのみの値に基づいて、種々の演算を経て新しい
基準値Ｚ１を算出し、初期設定値Ｋ１から基準値Ｚ１に
レジスタＣを書き換えてもよい。

【００５３】基準値Ｚ１は、例えば、基準値Ｚ１＝（今
回のデータ）×１．５としてもよいし、また、基準値Ｚ
１＝（今回のデータ）＋５などとしてもよい。基準値Ｚ
２は、例えば、基準値Ｚ２＝（今回のデータ）÷１．５
としてもよいし、また、基準値Ｚ２＝（今回のデータ）
−５などとしてもよい。基準値Ｚ１、Ｚ２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、それに対応する値を基準値Ｚ１または基
準値Ｚ２としてもよい。

【００５４】なお、ステップＦ１５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（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。

【００５５】図３は、請求項３または請求項４に記載し
た着座検出装置において、図１の離座時の値の記憶手段
７と着座時の値の記憶手段８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。

【００５６】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。

【００５７】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。

【００５８】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１を初期設定値Ｋ１
とし、基準値２を初期設定値Ｋ２とする。タイマＴＴの
値が値Ｌ以下の場合は、ステップＦ１ｃに進み、メモリ
ＭＭに記憶されている値Ｍ１を基準値１とし、メモリＭ
Ｍに記憶されている値Ｍ２を基準値２とする。この値Ｍ
１と値Ｍ２は、電源中断前の基準値１と基準値２であ
る。具体的には、初期設定値Ｋ１、Ｋ２またはメモリＭ
Ｍに記憶されている値Ｍ１、Ｍ２をレジスタＣ、Ｄに書
き込み保持する。

【００５９】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。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。

【００６０】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１と基準値２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とレジスタＤの値を書き込
み、値Ｍ１と値Ｍ２として記憶させる。

【００６１】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Ｆ１５の後はステップＦ２ａに戻る。

【００６２】なお、ステップＦ１ｃでは、メモリＭＭに
記憶された値Ｍ１と値Ｍ２に基づいて求めた値を基準値
１と基準値２に設定してもよい。例えば、初期設定値Ｋ
１と値Ｍ１との中央値を基準値１に設定し、初期設定値
Ｋ２と値Ｍ２との中央値を基準値２に設定してもよい。
また、２つの基準値に代えて、３つ以上の基準値を設定
してもよい。

【００６３】また、基準値を１つにして、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
感知信号の値の変動がしきい値Ｗ以下の状態、すなわち
安定状態にある離座時と着座時の感知信号の値の両方に
基づいて基準値を設定してもよい。例えば、｛（着座時
の感知信号の値）−（離座時の感知信号の値）｝÷３＋
（離座時の感知信号の値）という演算から得られる値を
基準値としてもよい。このようにすれば、着座時の感知
信号の値と離座時の感知信号の値との中間に基準値を設
定できる。（着座時の感知信号の値）と（離座時の感知
信号の値）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としても
よい。

【００６４】図４は、サンプリングタイムＳＴとしきい
値Ｗの設定幅の一例の説明図を表す。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。

【００６５】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。

【００６６】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。

【００６７】しきい値Ｗは、サンプリングタイムに応じ
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。

【００６８】図８は、本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。

【００６９】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。

【００７０】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。

【００７１】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。

【００７２】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。

【００７３】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。

【００７４】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。

【００７５】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。

【００７６】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。

【００７７】制御装置４２は、その内に、図１の離座時
の値の記憶手段７と、着座時の値の記憶手段８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。

【００７８】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。

【００７９】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。

【００８０】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。

【００８１】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。

【００８２】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。

【００８３】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。

【００８４】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。

【００８５】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。

【００８６】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。

【００８７】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。

【００８８】

【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、基準値設定手段は、着座時の感知信号の値と
離座時の感知信号の値とに基づいて基準値を再設定す
る。これにより、離座時の感知信号の値のみに基づいて
単一の基準値を再設定する場合よりも、座席とその使用
者に対してより密接した基準値を再設定することができ
るという効果がある。また、大人や子供などのように体
格の異なる人が同じ座席を使用した場合にも、それに応
じた基準値を着座時に再設定することができ、基準値を
適宜変化させることができるという効果がある。体格が
異なると、近接センサの出力する感知信号の値が異なる
場合があるからである。

【００８９】請求項２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、安定した感
知信号の値に基づいて基準値を適宜再設定できるという
効果がある。大人や子供などのように体格の異なる人が
同じ座席を使用した場合にも、それに応じた信頼性の高
い安定した感知信号の値に基づいて基準値を着座時に再
設定することができ、基準値を適宜変化させることがで
きるという効果がある。また、着座の有無の判定に用い
る基準値を安定した感知信号の値に基づいて適宜変化さ
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。

【００９０】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２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。

【００９１】請求項４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。

【００９２】請求項５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。

【００９３】請求項６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の離座時の値の記憶手段７と着座時の値の
記憶手段８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の離座時の値の記憶手段７と着座時の値の
記憶手段８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、５…基準値設定手段、６…データ処理手段、７…離
座時の値の記憶手段、８…着座時の値の記憶手段、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。

Claims (6)

【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、着座時の前記感知信号の値と離
   座時の前記感知信号の値と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、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に、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２記載の
   着座検出装置。
4. 【請求項４】 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３記載の着座検出装置。
5. 【請求項５】 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４記載の着座検出装置。
6. 【請求項６】 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５
   記載の着座検出装置。