JP2013066581A - トイレ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】使用者が意図を持って行う動作を非接触で検出することで、使用者の意図を判断し、意図どおりに便座の上げ下げの動作を制御する。
【解決手段】本発明にかかるトイレ装置は、動作判別手段１４により人体の少なくとも一部の動作を検出し、モータ制御手段７によって検出した動作に対応して便座モータ５を制御し、便座４を回転動作させるものである。使用者が意図を持って行う動作を検出し、使用者の意図どおりに便座の動作を制御することが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、便器を使用する使用者の動作を検出し、トイレの各種制御を行うトイレ装置に関するものである。

従来からトイレ装置として、人体検出センサを備え、使用者が便器に近づいたことを検出して便蓋を自動的に開くようにしたものはよく知られている。そうすることで、衛生面を気にする使用者に、トイレ空間でできるだけ物に手を触れないでいられるようにして快適性を確保する効果がある。

しかし、便座については、男性が小用で使用するときには立ち上げて、そうでないときには着座するので下げた状態にするのが一般的な使い方であり、その男性小用だけを検出することは難しく、手で直接持ち上げたり下げたりするのが一般的であり、あるいは操作部に便座ボタンを設けて使用者の操作で便座の上げ下げを制御するものもある。

しかし、衛生面を気にする使用者にとっては、便座に触れることはもちろん操作部に触れることも避けたいものである。

便座の制御を自動的に行うためには、例えば特殊な履物を使用し、便座からその履物が検出できるかどうかで、検出できれば履物が便座の方を向いていて、それは使用者が便器のほうを向いているものとして便座を立ち上げる。検出できなければ履物は便座の方を向いていなくて、それは使用者が便器に背を向けているものとして便座を下げた状態にするという方法がある（例えば、特許文献１参照）。

また、便座や操作部に触れずに便座を上げたり下げたりするものとしては、物体が近付いたことを検出する検出ユニットに便座の開閉を駆動するモータを接続し、検出ユニットに手を近づけることで便座の上げ下げを制御する方法がある（例えば、特許文献２参照）。

特開２００６−６１３６１号公報 登録実用新案第３１５３１９６号公報

しかしながら、前記第１の従来の方法では、専用の特殊な履物を履かなければならないという煩わしさがある。そして、その専用の履物を履いていても、便座と履物の位置関係によっては必ずしも正しく検出できず、誤動作を起こしてしまうことがある。

更に、履物が便器の方に向いていることを正しく検出できたとしても、使用者が必ずしも便座を立ち上げたいということではなく、着座したいのに便座が立ち上がってしまうというような不便もある。そうしたことから、使用者が便座を立ち上げて使いたいのか、下げた状態で着座したいのかの意思を自動的に判定することはなかなか困難である。

また、前記第２の従来の方法では、使用者の何気ない動作を近接と検出して、便座が使用者の意図しない動作をしてしまう場合が起こりやすい。

つまり、家庭ではトイレ空間は一般に狭く、そこで使用者は、しゃがんだり立ったり、あるいは着衣を脱いだり着けたり動作をするものであるために、つい体の一部が検出ユニットに近付いてしまうことがある。近接したことを検出して便座の動作を制御すると、使用者の意図しない便座の動作になってしまうことが起こりやすいものである。

本発明は、上記課題を解決するものであり、使用者が意図を持って行う動作を非接触で検出することで、使用者の意図を判断し、意図どおりに便座の上げ下げの動作を制御することを目的とする。

本発明のトイレ装置は、
便座と、
便座を回転動作させるモータと、
人体の一部の動作を検出する動作検知手段と、
前記動作検知手段により検知した動きのなかから特定の動作を判別する動作判別手段と、前記動作判別手段の判別結果に応じて、前記モータを制御するモータ制御手段と、
を備え、
前記動作検知手段は、照度センサからなり、検知する特定の動きにあわせて複数の照度センサを配設したものである。

この構成により、動作判別手段により人体の一部の動作を検出し、制御手段によって検出した動作に対応してモータを制御し便座を回転動作するので、使用者が意図を持って行う動作を検出し、使用者の意図どおりに便座の動作を制御することが可能となる。

本発明によれば、使用者が意図を持って行う動作を検出し、使用者の意図どおりに便座の上げ下げ動作を制御することが可能となる。

本発明の実施の形態１におけるトイレ装置の構成図 同実施の形態における複数の照度センサの出力の時間変化を示す図 同実施の形態における信号処理回路の動作を説明するフローチャート 本発明の実施の形態２におけるトイレ装置の遠隔操作装置の構成図 同実施の形態における複数の照度センサと発光素子と受光素子の出力の時間変化を示す図 同実施の形態における信号処理回路の動作を説明するフローチャート

第１の発明は、
便座と、
便座を回転動作させるモータと、
人体の一部の動作を検出する動作検知手段と、
前記動作検知手段により検知した動きのなかから特定の動作を判別する動作判別手段と、前記動作判別手段の判別結果に応じて、前記モータを制御するモータ制御手段と、
を備え、
前記動作検知手段は、照度センサからなり、検知する特定の動きにあわせて照度センサを配設したものである。

本発明によれば、動作判別手段により人体の少なくとも一部の動作を検出し、モータ制
御手段によって検出した動作に対応して便座モータを制御し便座を回転動作させるので、使用者が意図を持って行う動作を検出し、使用者の意図どおりに便座の動作を制御することが可能となる。

この場合、動作検知手段は照度センサなので、たとえば人の手の動作を検出する場合、手が照度センサに接触して手が完全に照度センサを覆うように動作しても、的確に動作を検出することができる。もし、この動作検知手段が赤外線センサであった場合は、赤外線センサを覆うように手が接触するほど近接しすぎると、赤外線センサは人の手を検出することができない。

このように、動作検知手段は照度センサ照度センサからなり、検知する特定の動きにあわせて照度センサを配設したことにより、照度センサに直接接触するほど近接しても、使用者が意図を持って行う動作を検出し、使用者の意図どおりに便座の動作を制御することが可能となる。

第２の発明は、前記便座および前記便座モータを含む本体と、前記本体とは別に設けられる遠隔操作装置とをさらに備え、前記遠隔操作装置が、前記動作判別手段と、前記遠隔操作装置と前記本体との通信を行う通信手段とを有するものである。

これによって、使用者が至近距離で衣類の着脱などの動作をする本体とは別の場所に遠隔操作手段を設置することにより、使用者が意図を持って行う動作のみを検出し、使用者の意図どおりに便座の動作を制御することが可能となる。

第３の発明は、特に、第１の発明または第２の発明の動作判別手段が人体の少なくとも一部が近接したことを検出する照度センサを複数有することによって、複数の照度センサのどれに先に近接したかによって人体の少なくとも一部の移動方向を判定することができて、移動方向に応じてモータ制御手段は便座の駆動を制御できる。

第４の発明は、特に、第３の発明の複数の照度センサが、照度の変化を検出する構成であり、照度センサは人体の一部によって遮られる照度の変化を検出することができ、それを複数配置したものである。これによって、複数の照度センサで、人体の動きの方向を検知するように配置され、人体の少なくとも一部の移動方向を判定することができて、移動方向によりモータ制御手段は便座の駆動を制御できる。

第５の発明は、特に、第３の発明の動作判別手段が、前記照度センサとは別に人体の少なくとも一部が近接したことを検出する人体近接検知センサを有することによって、人体の少なくとも一部が近接したことを検出した時に、照度センサによる動作判別をすることができ、たとえば窓際のカーテンや木の葉の揺らぎを使用者の動作として照度センサが反応するような誤動作を防止することができ、使用者が照度センサから近接した場所で動作したかを確認でき、使用者が意図を持って行う動作のみを検出し、人体の一部の移動方向を正しく検出して使用者の意図どおりに便座の動作を制御することが可能となる。

第６の発明は、特に、第５の発明の人体近接検知センサが、赤外線センサとすることによって、赤外線により人体の少なくとも一部が近接したことを検出し、更にその時に使用者が照度センサから近接した場所で動作したかを確認でき、使用者が意図を持って行う動作のみを検出し、人体の一部の移動方向を正しく検出して使用者の意図どおりに便座の動作を制御することが可能となる。

第７の発明は、特に、第５の発明の人体近接検知センサが、超音波センサとすることによって、超音波により人体の少なくとも一部が近接したことを検出し、更にその時に使用
者が照度センサから近接した場所で動作したかを確認でき、使用者が意図を持って行う動作のみを検出し、人体の一部の移動方向を正しく検出して使用者の意図どおりに便座の動作を制御することが可能となる。

第８の発明は、特に、第５の発明の人体近接検知センサが、電波センサとすることによって、電波により人体の少なくとも一部が近接したことを検出し、更にその時に使用者が照度センサから近接した場所で動作したかを確認でき、使用者が意図を持って行う動作のみを検出し、人体の一部の移動方向を正しく検出して使用者の意図どおりに便座の動作を制御することが可能となる。

（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態におけるトイレ装置の全体構成を説明する図であり、前記トイレ装置が便器１上面に取り付けられる。便蓋２は開けて使用し、使用しないときには閉じるものであり、便蓋モータ３は、便蓋２を回転駆動させて開閉動作を行うためのＤＣモータ（直流モータ）である。

便座４は、着座するときには図に示すように下げて使うものであり、また男性の小用のときのように立って便器１を使うときには、立ち上げて使うものである。便座モータ５は、便座４を回転駆動させて、立ち上げ、立ち下げの動作を行うためのＤＣモータである。

第１の受光素子６は、後述するリモコンから赤外線による信号を受信する受光ユニットである。モータ制御手段７は、マイクロコンピュータにより構成され、第１の受光素子６が受光したリモコンからの信号により便蓋モータ３や便座モータ５の駆動を制御し、便蓋２の開閉、便座４の上げ下げの制御を行う。本体８は、これら便蓋２、便蓋モータ３、便座４、便座モータ５、第１の受光素子６、モータ制御手段７を有している。

第１のリモコン９は、人が近づいたことを検出すると第１の受光素子６に、赤外信号で無線送信する。第１のリモコン９は、第１の赤外線センサ１０、第１の信号処理回路１１、第１の発光素子１２を含む構成としていて、便器１の設置されているトイレ空間などで便器１より手前の壁などに取り付けている。

第１の赤外線センサ１０は焦電型赤外線センサであり、その視野範囲内での温度変化に対して出力を発生するものである。人がいないときには、便器１が設置されているトイレ空間などの壁などが視野に入っていて視野範囲内の温度は安定している。そこに人が入ってくると、壁の温度と人の皮膚の温度は異なるもので、多くの場合人の皮膚温の方が高いのであるが、異なる温度のものが視野に入ることで温度変動により出力を発生する。

第１の信号処理回路１１は、第１の赤外線センサ１０の出力を増幅する増幅回路や、信号から人が近付いたことを判定するマイクロコンピュータにより構成される判定回路を有するものであり、第１の赤外線センサ１０の出力から便器が設置されているトイレ空間内に人が入り、便器１に近づいたことを判定すると、第１の発光素子１２を点滅させて、人が近づいた信号を第１の受光素子６、に送信する。第１の発光素子１２は赤外発光ダイオードである。

第１の受光素子６、は第１の発光素子１２から第１のリモコン９に人が近付いたことを受信すると、モータ制御手段７は便蓋２が閉じていれば開ける方向に便蓋モータ３を回転させ、便蓋２を開ける。

モータ制御手段７は便蓋２を開けるように便蓋モータ３を駆動してから予め定めた時間を経過すると便蓋モータ３を回転させて便蓋２を閉じる。ここで予め定めた時間とは通常
排尿、排便に要する時間より十分長く例えば１０分間として設定したものである。

遠隔操作装置である第２のリモコン１３は、人の手の上下動作を検出すると第１の受光素子６、に信号を赤外信号で無線送信する。

第２のリモコン１３は、手の上下動作を検出する動作判別手段１４と第２の発光素子１５とを含むものであり、動作判別手段１４は第１の照度センサ１６と、第２の照度センサ１７と、第２の信号処理回路１８を含む構成であり、第２の発光素子１５は赤外発光ダイオードである。第２のリモコン１３は、便器１の設置されているトイレ空間などで便器１の横か、やや奥の使用者が手の届く範囲の壁などに取り付けている。

なお、第２の発光素子１５と第１の受光素子６とはそれぞれ、一組の通信手段の送信手段と受信手段として機能する。

第１の照度センサ１６と第２の照度センサ１７は上下に並べて設置していて、いずれもその照度センサが受ける照度変化に対して出力を発生するものである。

図２を用いて第１の照度センサ１６と第２の照度センサ１７の出力特性について説明する。図２においてＶ１６は第１の照度センサ１６の出力の時間変化であり、Ｖ１７は第２の照度センサ１７の出力の時間変化である。

図２（ａ）は第１の照度センサ１６と第２の照度センサ１７の前で、使用者が手を下から上に振り上げた場合であり、まず下に取り付けている第２の照度センサ１７が照度変化に対する出力を発生し、続いて上に取り付けている第１の照度センサ１６が照度変化に対する出力を発生する。

一方、図２（ｂ）は第１の照度センサ１６と第２の照度センサ１７の前で、使用者が手を上から下に振り下ろした場合であり、まず上に取り付けている第１の照度センサ１６が照度変化に対する出力を発生し、続いて下に取り付けている第２の照度センサ１７が照度変化に対する出力を発生する。

第２の信号処理回路１８は、第１の照度センサ１６、第２の照度センサ１７、それぞれの増幅回路と増幅した信号を読み込み信号処理するマイクロコンピュータを含むものであり、第１の照度センサ１６、第２の照度センサ１７のいずれが先に出力を発生したか、即ち図２（ａ）のパターンか（ｂ）のパターンかを判定し、その判定結果を、第２の発光素子１５を点滅させて第１の受光素子６、に送信する。

第１の受光素子６、は第２の発光素子１５からの信号を受信すると、それが第２の照度センサ１７が先に出力を発生し、後から第１の照度センサ１６が出力を発生したという判定であれば、使用者が手を下から上に振り上げたものとして、モータ制御手段７は便座４が下げられた状態であれば立ち上げるように便座モータ５を駆動する。

第１の照度センサ１６が先に出力を発生し、後から第２の照度センサ１７が出力を発生したという判定であれば、使用者が手を上から下に振り下ろしたものとして、モータ制御手段７は便座４が上げられた状態であれば立ち下げるように便座モータ５を駆動する。

第２の信号処理回路１８はタイマー１９を有し、例えば第１の照度センサ１６が出力を発生した後に所定時間以内に第２の照度センサ１７の出力が発生しない、あるいは第２の照度センサ１７が出力を発生した後に所定時間以内に第１の照度センサ１６の出力が発生しないような場合には、使用者が便座を駆動するために手を振り上げたり、振り下ろした
りの動作をしたのではないと判定し、第２の発光素子１５から信号を送るようなことはしない。

その所定時間は通常、人が手を振り上げたり振り下ろしたりすると、第１の照度センサ１６と第２の照度センサ１７の間を通過するのに要する時間に、ある程度の時間を加え、例えば０．３秒以内という程度である。

第２の信号処理回路１８は、例えば第１の照度センサ１６が出力を発生した後、早すぎる所定時間以内に第２の照度センサ１７の出力が発生した、あるいは第２の照度センサ１７が出力を発生した後に早すぎる所定時間以内に第１の照度センサ１６の出力が発生したような場合には、使用者が便座を駆動するために手を振り上げたり、振り下ろしたりの動作をしたのではないと判定し、第２の発光素子１５から信号を送るようなことはしない。

その所定時間は通常、人が手を振り上げたり振り下ろしたりすると、第１の照度センサ１６と第２の照度センサ１７の間を通過するのに要する時間より十分短い時間、例えば０．０５秒以内という程度である。

第２の信号処理回路１８は第１の照度センサ１６、第２の照度センサ１７、それぞれの出力が所定時間の範囲に発生して、手を振り上げた、あるいは降り下げたと判定して信号送信したら、タイマー１９により、所定時間のセンサ出力検出を受け付けない時間を設けている。

それは、使用者は手を上に振り上げたら、その後、戻す行為として自然と手を振り下ろしてしまうものであり、それが第１の照度センサ１６、第２の照度センサ１７の前で振り下ろして戻してしまっても、それを便座を立ち下げるための行為として検出しないようにするためである。

ここでの所定時間は０．５秒以上という程度であるが、便座が立ち下がった状態から立ち上がる、あるいは立ち上がった状態から立ち下がるのに要する時間は、次の便座駆動を行う必要はないので、その所要時間に合わせて１．５秒以上という程度とすればよい。

モータ制御手段７は、便座が立ち上がっている状態で手を下から上に振り上げたという信号を受信したり、便座が立ち下がっている状態で手を上から下に振り下ろしたという信号を受信したりしても、便座モータ５を駆動することはない。

次に第２の信号処理回路１８の作用について、図３のフローチャートに基づき説明する。

図３において、第２の信号処理回路１８は、まずステップＳ１で第１の照度センサ１６が手を検出した出力があったかどうかを判定し、なければステップＳ２に進み、出力の変化があって手を検出するとステップＳ３に進む。そしてステップＳ３では、タイマー１９により待ち時間のカウントを開始しステップＳ４に進む。

ステップＳ４では、次に第２の照度センサ１７が手を検出した出力があったかどうかを判定する。そしてなければステップＳ５に進み、出力の変化があって手を検出するとステップＳ６に進む。ステップＳ５では、ステップＳ３でカウントを開始した待ち時間が予め定めた所定時間ｔ１を過ぎたかどうかを判定する。そしてｔ１を過ぎてしまうと、使用者が手を上下動作させたものではないと判断してステップＳ１に戻る。

一方、ステップＳ５においてまだｔ１を過ぎていなければステップＳ４に戻って第２の
照度センサ１７が手を検出することを待つ。ここで所定時間ｔ１は前記したように通常、人が手を振り上げたり振り下ろしたりすると、第１の照度センサ１６と第２の照度センサ１７の間を通過するのに要する時間にある程度の時間を加え、例えば０．３秒という程度である。

ステップＳ６では、第２の照度センサ１７が手を検出したのが早すぎないかを確認するのであるが、ステップＳ３でカウントを開始した待ち時間が予め定めた所定時間ｔ２を過ぎているかどうかを判定し、ｔ２を過ぎていればステップＳ７に進み、まだｔ２に達していなければ使用者が手を上下動作させたものではないと判断してステップＳ１に戻る。

ここで所定時間ｔ２は前記したように通常、人が手を振り上げたり振り下ろしたりすると、第１の照度センサ１６と第２の照度センサ１７の間を通過するのに要する時間より十分短い時間、例えば０．０５秒という程度である。

ステップＳ７では、第１の照度センサ１６、第２の照度センサ１７の順で所定時間の範囲内で手を検出した出力が発生したので、使用者が手を上から下に振り下ろしたものとしてその信号を第２の発光素子１５から送信する。そしてステップＳ１３に進む。

ステップＳ２では第２の照度センサ１７が手を検出した出力があったかどうかを判定し、なければステップＳ１に戻り、出力の変化があって手を検出するとステップＳ８に進む。そしてステップＳ８では、タイマー１９により待ち時間のカウントを開始しステップＳ９に進む。

ステップＳ９では、次に第１の照度センサ１６が手を検出した出力があったかどうかを判定する。そしてなければステップＳ１０に進み、出力の変化があって手を検出するとステップＳ１１に進む。ステップＳ１０では、ステップＳ８でカウントを開始した待ち時間が予め定めた所定時間ｔ１を過ぎたかどうかを判定する。そしてｔ１を過ぎてしまうと、使用者が手を上下動作させたものではないと判断してステップＳ１に戻る。

一方、ステップＳ１０においてまだｔ１を過ぎていなければステップＳ９に戻って第１の照度センサ１６が手を検出することを待つ。ここで所定時間ｔ１は前記したように通常、人が手を振り上げたり振り下ろしたりすると、第１の照度センサ１６と第２の照度センサ１７の間を通過するのに要する時間にある程度の時間を加え、例えば０．３秒という程度である。

ステップＳ１１では、第１の照度センサ１６が手を検出したのが早すぎないかを確認するのであるが、ステップＳ８でカウントを開始した待ち時間が予め定めた所定時間ｔ２を過ぎているかどうかを判定し、ｔ２を過ぎていればステップＳ１２に進み、まだｔ２に達していなければ使用者が手を上下動作させたものではないと判断してステップＳ１に戻る。

ここで所定時間ｔ２は前記したように通常、人が手を振り上げたり振り下ろしたりすると、第１の照度センサ１６と第２の照度センサ１７の間を通過するのに要する時間より十分短い時間、例えば０．０５秒という程度である。

ステップＳ１２では、第２の照度センサ１７、第１の照度センサ１６の順で所定時間の範囲内で手を検出した出力が発生したので、使用者が手を下から上に振り上げたものとしてその信号を第２の発光素子１５から送信する。そしてステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３では、タイマー１９を一旦リセットし、再度待ち時間のカウントを開始
してステップＳ１４に進む。ステップＳ１４ではステップＳ１３でカウントを開始した待ち時間が予め定めた所定時間ｔ３を経過したかどうかを判定する。経過していなければステップＳ１４に戻って経過するのを待つ。経過すればステップＳ１に戻って、再び第１の照度センサ１６の出力を確認することを繰り返す。

ここで所定時間ｔ３だけ待つのは、手の上下動作を確定した直後に、そこから戻すための上下動作があっても、それを検出しないようにするためであり、前記したように便座が立ち上がりや立ち下りに要する時間に合わせ、例えば１．５秒という程度ある。

以上のように本発明の実施の形態１によれば、動作判別手段１４が、人体の少なくとも一部が近接したことを検出する複数の照度センサ１６，１７としたことで、使用者の手が照度センサに入る光を遮ることで生じる照度変化による出力の変化の発生する順により、手を上から下に振り下ろしたのか、下から上に振り上げたのかを判定することができ、その上下動作に連動するように便座を立ち上げたり、立ち下げたりの駆動を制御することが可能となる。

なお、本実施の形態１では、動作判別手段が人体の少なくとも一部が近接したことを検出する複数の照度センサを、上下に配置して用いたが、斜め上下に配置して用いても、左右横向きに配置して用いても同様の効果を得られるものであり、他にも、複数の照度センサではなく便座を開閉ための照度センサが一つだけで、便座が下がっているときに手を所定時間かざすことによって、照度センサへの光が遮られ便座を上げ、逆に便座が上がっているときに手を所定時間かざすことによって、照度センサへの光が遮られ便座を下げるという方法もある。特に、本実施の形態のように、照度センサを上下に配置した場合、便座の動きと操作指示の動作とが連動しているので使用者には使いやすい。また、検出する動作範囲に合わせて複数のセンサを配置することで、使用者の意図した動作を確実に検出し、かつ、誤検知を少なくすることができる。

照度センサを用いた動作判別手段は、わずかな消費電流で可能であり、リモコンを無線にして電池電源で制御することが可能となる効果がある。加えて、照度センサに直接接触するほど近接しても、照度が下がるように確実に作用するため、使用者が意図を持って行う動作を的確に検出することができる。もし、この動作検知手段が、たとえば赤外線センサであった場合は、赤外線センサを覆うように手が接触するほど近接しすぎると、赤外線センサは人体からの受光が閉ざされて人体およびその動作を検出することができない。

また、本実施の形態１では、人がトイレ空間に入ったことを検出する第１の赤外線センサ１０および第１の信号処理回路１１を第１のリモコン９を設けたが、この第１のリモコン９を設けずに、遠隔操作装置である第２のリモコン１３に、第１の赤外線センサ１０および第１の信号処理回路１１を一体に設けてもよい。

これによって、第１の赤外線センサ１０によって人がトイレ空間に入ったことを検出したときだけ、照度センサ１６，１７による照度変化を監視して動作判別する動作判別手段１４への通電をすればよく、人がトイレ空間にいないときは動作判別手段１４に通電する必要がないことから、遠隔操作装置であるリモコン１３の電池寿命を長くできる効果がある。この、電池寿命を長くして使用者による電池交換の手間をより軽減できるという効果だけでなく、人がトイレ空間にいないとき、たとえば窓際のカーテンや木の葉の揺らぎを使用者の動作として照度センサが反応するような誤動作を防止することができる。

（実施の形態２）
次に本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態において、第１の実施の形態と異なるところは動作判別手段１４の部分であり、図４は動作判別手段１４を
含む遠隔操作装置である第２のリモコン１３の構成を説明する図である。図４において図１と同じ機能を有するものには同じ番号を付し、説明を省略する。

図４において、第３の発光素子２０が点灯して出力された赤外光がその前の物体で反射すると、第２の受光素子２１が受光して出力を発生する。

第２の受光素子２１の出力は、第３の発光素子２０と第２の受光素子２１の前方の物体までの距離に関係し、距離が近いほど出力は大きく、１０ｃｍぐらいまでの距離に人体の一部、例えば使用者の手が近接すればそれを検出することができる。

その近接の判定を行うのが、第１の近接判定部２２である。第１の近接判定部２２では第２の受光素子２１の出力が所定レベル以上であれば、何かの物体が近接したと判定する。また第２の近接判定部２３は第１の照度センサ１６、第３の近接判定部２４は第２の照度センサ１７の出力を監視し、照度変化即ち人体の一部が近付いたことを判定する。

これは照度変化を検出する第１の照度センサ１６や第２の照度センサ１７は、たとえば窓際のカーテンや木の葉の揺らいで動いたときにも、照度が変化してよく似た出力を発生することもありうるので、それと区別して１０ｃｍぐらいまでの距離に人体の一部があるかどうかを確認するために、第３の発光素子２０を点灯したときの第２の受光素子２１の出力の大きさも判定している。

発光制御部２５は、第３の発光素子２０の点灯、消灯を制御する。これは、第３の発光素子２０を点灯するためには多くの電流を流さなければならない。したがって常に点灯しておくのでなく、１０ｃｍぐらいに手が近付いているのかどうかを判定するときだけ点灯するようにして、電流消費を抑制する。

そのために、発光制御部２５は第２の近接判定部２３と第３の近接判定部２４からの入力を受け付けるようにしていて、いずれかの近接判定部が近接を判定したときに、第３の発光素子２０を発光させるようにしている。

動作方向判定部２６は、第２の近接判定部２３、第３の近接判定部２４の判定の順番より上から下か、下から上かいずれの方向に、人体の一部の例えば手が動いたかを判定するとともに、その時に第１の近接判定部２２の判定より近接した場所で手などが動いたことの確認と合わせて、動作方向を確定している。

なお、赤外線センサである第３の発光素子２０と第２の受光素子２１とが、照度センサ１６，１７とは別に人体の少なくとも一部が近接したことを検出する人体近接検知センサとして機能する。

図５は第１の照度センサ１６と第２の照度センサ１７、および第３の発光素子２０と第２の受光素子２１の前で、使用者が手を下から上に振り上げた場合の、それぞれの素子の出力の時間的変化を示すタイミングチャートである。

図２（ａ）と同様、Ｖ１６は第１の照度センサ１６の出力の時間変化であり、Ｖ１７は第２の照度センサ１７の出力の時間変化であり、また、Ｉ２０は第３の発光素子２０の出力、Ｖ２１は第２の受光素子２１の出力の時間変化である。

図５に示すように、手を下から上に振り上げると、図２（ａ）と同様、まず下に取り付けている第２の照度センサ１７が照度変化に対する出力を発生する。それを第３の近接判定部２４が近接と判定し、発光制御部２５が第３の発光素子２０を所定のパターンで点滅
させる。第３の発光素子２０で発光した光は手で反射して第２の受光素子２１が受光する。

第２の受光素子２１は第３の発光素子２０の点滅パターンと一致する出力を発生する。そして上に取り付けている第１の照度センサ１６が照度変化に対する出力を発生する。

このように第２の照度センサ１７、第１の照度センサ１６の順で出力を発生し、且つ第３の発光素子２０の点滅に対して第２の受光素子２１でそれと同じ出力があれば、動作方向判定部２６は手が下から上に振り上げられたと判定する。第３の発光素子２０の点滅に対して第２の受光素子２１の出力がなければ、動作方向判定部２６は手を近づけて振り上げる動作をしたものではないと判定する。

使用者が手を上から下に振り下ろした場合は、第１の照度センサ１６と第２の照度センサ１７の出力の順が逆になり、先に第１の照度センサ１６が出力を発生し、後から第２の照度センサ１７が出力を発生する。

ここで、発光制御部２５が第３の発光素子２０を点滅させるのは、他の例えば自然光などで第２の受光素子２１が出力をしてしまうことと区別するためであり、所定の点滅パターンと同じパターンで出力があることで、第３の発光素子２０の発光が反射して第２の受光素子２１が受光したことを確認するためである。

第２の実施の形態における第２の信号処理回路１８の動作について、図６のフローチャートにより説明する。図６において、第１の実施の形態の図３と同一の動作については、同一の符号を付し説明を省略する。

ステップＳ１で第１の照度センサ１６が手を検出した出力があったと判定するとステップＳ３に進んでタイマー１９により待ち時間のカウントを開始しステップＳ１０１に進む。ステップＳ１０１で第３の発光素子２０を例えば図５に示すような所定のパターンで点滅する。そしてステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２では、ステップＳ１０１で第３の発光素子２０を点滅したそのパターンと同じパターンの受光があったかを判定し、同じパターンの受光があればステップＳ４に進み、同じパターンの受光がなければステップＳ１に戻る。

また、ステップＳ２で第２の照度センサ１７が手を検出した出力があったと判定するとステップＳ８に進んでタイマー１９により待ち時間のカウントを開始しステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３で第３の、第３の発光素子２０を例えば図５に示すような所定のパターンで点滅する。そしてステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４では、ステップＳ１０３で第３の発光素子２０を点滅したそのパターンと同じパターンの受光があったかを判定し、同じパターンの受光があればステップＳ９に進み、同じパターンの受光がなければステップＳ１に戻る。

このようにして実施の形態２によれば、第１の照度センサ１６と第２の照度センサ１７で手の近接と動く方向を検出する以外に、第３の発光素子２０と第２の受光素子２１により１０ｃｍぐらいのところに手が近接しているかどうかを確認しているので、窓際のカーテンや木の葉の揺らいだような、使用者が便座を上げ下げするための動作でない、別の動作を誤って判定してしまうことがなく、より確実に判定できる。

また、第１の照度センサ１６か第２の照度センサ１７により手の近接を検出した時にだ
け、第３の発光素子を点灯するので、消費電流を抑えることができ、電池電源のリモコンに搭載することもできる。

なお、実施の形態２において、赤外線センサである第３の発光素子２０や第２の受光素子２１は、第１の照度センサ１６と第２の照度センサ１７との中間位置に配置したが、人体の近接を判定できれば、かならずしも第１の照度センサ１６と第２の照度センサ１７との中間位置である必要はなく、第１の照度センサ１６と第２の照度センサ１７が搭載されたリモコン１３の表面であれば可能である。

また、実施の形態２において図４は、人体近接検知センサである赤外線センサが、第３の発光素子２０と第２の受光素子２１との別体の２個で構成されている図であるが、発光素子２０と受光素子２１とが一体化された赤外線センサを使用することで、リモコン１３の部品点数を低減でき、遠隔操作装置であるリモコンをよりコンパクトにできる。

また、実施の形態２において、人体近接検知センサとして発光素子２０と受光素子２１とで構成される赤外線センサを用いたが、実施の形態１で説明した第１のリモコンに搭載したような焦電型赤外線センサを用いてもよい。これによって、発光素子２０と受光素子２１とからなる赤外線センサのような発光のための電力は不要となるため、消費電力が少なく電池寿命を長くすることができる。

また、実施の形態２において、人体近接検知センサとして赤外線センサを用いたが、超音波の発信手段と人体の一部での反射による受信手段からなる超音波センサを用いてもよい。これによって、人体の一部との距離をより高精度に判別でき、使用者の動作と操作意図により迅速に反応することができる。

また、実施の形態２において、人体近接検知センサとして赤外線センサを用いたが、外部に電波を信号として発信する発信手段と人体の一部での反射による受信手段からなる電波センサを用いてもよい。

このように、照度センサ１６，１７とは別に人体の少なくとも一部が近接したことを検出するために、照度センサとは異なる作動原理の人体近接検知センサを併用することによって、人体近接検知センサによって人がトイレ空間に入ったことを検出したときだけ、照度センサ１６，１７による照度変化を監視して動作判別する動作判別手段１４への通電をすればよく、人がトイレ空間にいないときは動作判別手段１４に通電する必要がないことから、遠隔操作装置であるリモコン１３の電池寿命を長くできる効果がある。

またさらに、電池寿命を長くして使用者による電池交換の手間をより軽減できるという効果だけでなく、人がトイレ空間にいないとき、たとえば窓際のカーテンや木の葉の揺らぎを使用者の動作として照度センサが反応するような誤動作を防止することができる。

なお、実施の形態２において人体近接検知センサである赤外線センサを、第１の照度センサ１６および第２の照度センサ１７と同じ第２のリモコン１３に搭載したが、別の場所に搭載してもよい。

例えば、実施の形態１で説明した第１のリモコンに搭載している人が近付いたことを検出する第１の赤外線センサ１０で代用しても良い。この場合には第１のリモコンから第２のリモコンへ人の近接検出を直接通信する手段か、または本体８を介して第２のリモコンに通信する手段を備えることで実現できる。

なお、実施の形態１，２において、人がトイレ空間に入ったことを検出する第１の赤外
線センサ１０および第１の信号処理回路１１を第１のリモコン９を設けたが、この第１のリモコン９を設けずに、遠隔操作装置である第２のリモコン１３に、第１の赤外線センサ１０および第１の信号処理回路１１を一体に設けてもよい。

これによって、第１の赤外線センサ１０によって人がトイレ空間に入ったことを検出したときだけ、照度センサ１６，１７による照度変化を監視して動作判別する動作判別手段１４への通電をすればよく、人がトイレ空間にいないときは動作判別手段１４に通電する必要がないことから、遠隔操作装置であるリモコン１３の電池寿命を長くできる効果がある。この、電池寿命を長くして使用者による電池交換の手間をより軽減できるという効果だけでなく、人がトイレ空間にいないとき、たとえば窓際のカーテンや木の葉の揺らぎを使用者の動作として照度センサが反応するような誤動作を防止することができる。

また、実施の形態１，２において、１つ目として人が近づいたことを検出するリモコン９と、照度センサを備えたリモコン１３と、本体８とで構成した商品、２つ目として人が近づいたことを検出するリモコン９の機能を本体８に内蔵し、照度センサを備えたリモコン１３と本体８とで構成した商品、３つ目として照度センサを備えたリモコン１３の機能を本体８に内蔵し、人が近づいたことを検出するリモコン９と本体８とで構成した商品、さらに４つ目としてリモコン９とリモコン１３のいずれの機能も本体８に一体化した商品など、商品形態としては、トイレ室の広さや便器とドアの配置などによって、適した形態が選択でき応用可能である。

１つ目である人が近づいたことを検出する第１のリモコン９と、遠隔操作装置である照度センサを備えた第２のリモコン１３と、本体８とで構成したトイレ装置は、図１のように、リモコン９、リモコン１３と、本体８がそれぞれ任意の場所に設置できるので、いかなるトイレ室の広さや便器とドアの配置であっても、使用者がドア位置に現れた瞬間に人が近づいたことを認識できる場所にリモコン９を設置でき、使用者がドア位置に現れた瞬間に即時に便座の急速暖房を開始でき、さらに、使用者が至近距離で衣類の着脱などの動作をする本体８とは別の場所、たとえば、便器１の設置されているトイレ空間などで便器１より手前の壁など、使用者が意図を持って行う動作（操作）がしやすい場所にリモコン１３を設置できるので、使用者が意図を持って行う動作のみを検出しやすく、使用者の意図どおりに便座の動作を制御することができる。

２つ目の、第１のリモコン９を設けずに、遠隔操作装置である第２のリモコン１３に、第１の赤外線センサ１０および第１の信号処理回路１１を一体に設けた、いわゆる人が近づいたことを検出するリモコン９の機能を本体８に内蔵し、照度センサを備えたリモコン１３と本体８とで構成したトイレ装置は、前記したように、第１の赤外線センサ１０によって人がトイレ空間に入ったことを検出したときだけ、照度センサ１６，１７による照度変化を監視して動作判別する動作判別手段１４への通電をすればよく、人がトイレ空間にいないときは動作判別手段１４に通電する必要がないことから、前記１つ目の場合よりも、遠隔操作装置であるリモコン１３の電池寿命を長くすることができる効果がある。かつ、電池寿命を長くして使用者による電池交換の手間をより軽減できるという効果だけではなく、人がトイレ空間にいないとき、たとえば窓際のカーテンや木の葉の揺らぎを使用者の動作として照度センサが反応するような誤動作を防止することができる。

３つ目の、照度センサを備えたリモコン１３の機能を本体８に内蔵し、人が近づいたことを検出するリモコン９と本体８とで構成したトイレ装置は、トイレ空間において、本体８の近くに遠隔操作装置である第２のリモコン１３を設置するのに適した壁がないような場合でも、本体８に照度センサを備えたリモコン１３の機能を内蔵していることにより、使用者が意図を持って行う動作を検出でき、使用者の意図どおりに便座の動作を制御することができる。かつ、本体８に照度センサを備えたリモコン１３の機能を内蔵しているこ
とにより、リモコン１３の機能をつかさどるための電源は本体８と同様に、電池ではなく商用電源いわゆる家庭用電源から供給できるので、照度センサを備えたリモコン１３の機能の電池寿命の心配をなくすることができる。また、人が近づいたことを検出する第１のリモコン９はあることから、１つ目や２つ目の構成の場合と同様に、使用者がドア位置に現れた瞬間に人が近づいたことを認識できる場所にリモコン９を設置でき、使用者がドア位置に現れた瞬間に即時に便座の急速暖房を開始することができる。ちなみに、ドア位置という意味は、ドアがある場合は、一般にはドアを開けたとき人を認識できる位置のことを意味するが、ドアがない場合はトイレ空間の入口に人が現れたときということになる。

４つ目の、リモコン９とリモコン１３のいずれの機能も本体８に一体化して構成したトイレ装置は、人が近づいたことを検出する第１のリモコン９の機能も本体８に内蔵していることから、本体８から認識できる位置に人が現れないと人が近づいたことを検出できない。しかしながら、一般家庭において、本体８にリモコン９の機能が内蔵した構成でも、ドアを開けたとき人を認識できる便器とドアの配置の形態は多くある。リモコン９とリモコン１３のいずれの機能も本体８に一体化して構成したトイレ装置は、もっとも安価に提供でき、かつ、リモコン９の電池もリモコン１３の電池も不要で、前記したような電池寿命の心配を皆無にすることができる。
このようにトイレ室の広さや便器とドアの配置などによって、適した形態が選択でき応用可能である。

なお、以上説明してきた実施の形態１，２において、複数の照度センサは上下に配置して説明したが、このようにすることで便座の立ち上げ、立ち下げという動きと、手の上下動作を合わせてわかり易い操作にできるという効果があるからである。

しかし、これは本発明を限定するものではなく、複数の照度センサを左右に並べて配置したり、斜めに並べて配置したりしても、手など人体の一部の移動方向を検出することは同様に可能であり、便座に触れずに使用者の意図どおりに便座を駆動する同様の効果を有するものである。

以上のように本発明は、動作判別手段により人体の少なくとも一部の上下動作を検出し、制御手段によって検出した上下動作に対応してモータを制御し便座を回転動作するので、使用者が意図を持って行う上下動作を検出し、使用者の意図どおりに便座の動作を制御することが可能となるので、トイレ装置に適用できる他、手が汚れたり濡れたりしているときに、操作したいような機器にも利用可能である。

１ 便器
２ 便蓋
３ 便蓋モータ
４ 便座
５ 便座モータ
６ 第１の受光素子
７ モータ制御手段
８ 本体
９ 第１のリモコン
１０ 第１の赤外線センサ
１１ 第１の信号処理回路
１２ 第１の発光素子
１３ 第２のリモコン
１４ 動作判別手段
１５ 第２の発光素子
１６ 第１の照度センサ
１７ 第２の照度センサ
１８ 第２の信号処理回路
１９ タイマー
２０ 第３の発光素子
２１ 第２の受光素子
２２ 第１の近接判定部
２３ 第２の近接判定部
２４ 第３の近接判定部

Claims (8)

1. 便座と、
   便座を回転動作させるモータと、
   人体の一部の動作を検出する動作検知手段と、
   前記動作検知手段により検知した動きのなかから特定の動作を判別する動作判別手段と、前記動作判別手段の判別結果に応じて、前記モータを制御するモータ制御手段と、
   を備え、
   前記動作検知手段は、照度センサからなり、検知する特定の動きにあわせて照度センサを配設したトイレ装置。
2. 前記便座および前記便座モータを含む本体と、前記本体とは別に設けられる遠隔操作装置とをさらに備え、前記遠隔操作装置が、前記動作判別手段と、前記遠隔操作装置と前記本体との通信を行う通信手段とを有する請求項１に記載のトイレ装置。
3. 前記動作判別手段が、前記人体の少なくとも一部が近接したことを検出する複数の照度センサを有する請求項１または２に記載のトイレ装置。
4. 前記複数の照度センサが、照度の変化を検出する請求項３に記載のトイレ装置。
5. 前記動作判別手段が、前記照度センサとは別に人体の少なくとも一部が近接したことを検出する人体近接検知センサを有する請求項３に記載のトイレ装置。
6. 前記人体近接検知センサが、赤外線センサである請求項５に記載のトイレ装置。
7. 前記人体近接検知センサが、超音波センサである請求項５に記載のトイレ装置。
8. 前記人体近接検知センサが、電波センサである請求項５に記載のトイレ装置。