(57)【要約】      （修正有）【課題】床体重計を用いずに正確に排便量を算出し、日々の排便管理を行える便座装置を提供する。【解決手段】便座装置は、使用者が着座する便座１４と、便座に作用する着座荷重値を検出する複数の荷重センサ１８と、それらのセンサにより検出された複数の着座荷重値を演算して使用者の排便量を算出する演算装置２０と、を有し、演算装置は、使用者が便座に着座している時複数の荷重センサにより同時に検出される複数の着座荷重値を異なるタイミングで複数取得し、同時に検出された複数の着座荷重値のうち所定の複数の荷重センサにより検出された着座荷重値の組み合わせによる比を異なるタイミング毎に算出して使用者の姿勢を推定し、これらの値が等しくなる時使用者が同一姿勢であると推定し、その時の比における着座荷重値の合計値の単位時間当たりの変化量から使用者による排便があったと推定し、排便前後の着座荷重値の合計値の差から排便量を推定する。【選択図】図４
2020153896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の排便量を推定する便座装置であって、
便器本体の上部に設置され使用者が着座する便座と、
使用者の着座により便座に作用する着座荷重値を検出する複数の荷重センサと、
これらの複数の荷重センサにより検出された複数の着座荷重値を演算して前記使用者の排便量を推定する排便量演算装置と、を有し、
前記排便量演算装置は、
使用者が便座に着座しているとき前記複数の荷重センサにより同時に検出される複数の着座荷重値を異なるタイミングで複数取得し、
前記同時に検出された複数の着座荷重値のうち所定の複数の荷重センサにより検出された着座荷重値の組み合わせによる比を前記異なるタイミング毎に算出して使用者の姿勢を推定し、
前記異なるタイミング毎に算出された比の値が等しくなるとき使用者が同一姿勢であると推定し、
前記同一姿勢であると推定されたときに算出された前記比における前記複数の荷重センサによる着座荷重値の合計値の単位時間当たりの変化量から使用者による排便があったと推定し、
この排便前の前記複数の荷重センサによる着座荷重値の合計値と、排便後の前記合計値との差を使用者の排便量と推定するように構成されていることを特徴とする便座装置。
【請求項２】
前記排便量演算装置は、前記複数の着座荷重値の合計値の単位時間当たりの変化量が、第１所定値より小さいとき、使用者による排便があったと推定する、請求項１に記載の便座装置。
【請求項３】
前記排便量演算装置は、前記複数の着座荷重値の合計値の単位時間当たりの変化量が、前記第１所定値より小さく且つ第２所定値より大きいとき、使用者による排便があったと推定する、請求項２に記載の便座装置。
【請求項４】
前記排便量演算装置は、前記異なるタイミング毎に算出された比が同じ値となり、この同じ値となる回数が所定回数以上の場合、使用者が同一姿勢であると推定する、、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の便座装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、便座装置に係り、特に、使用者の排便量を推定するための便座装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
毎日の排便量を測定することは、健康管理を行う上で重要である。この排便量を測定するために、従来から、使用者の体重を測定可能な便座装置を用い、排便前後の体重の変化から排便量を算出するようにしたものが知られている。
【０００３】
便座装置を使用して排便量を測定すると、一般の体重計が不要となり、そのため、体重計に必要な収納スペースが不要となり、さらに、体重測定のたびに体重計を収容スペースから取り出す等の手間が掛からないという利点がある。さらに、便座装置が取り付けられる大便器は、毎日使用するものであり、使用者が意識することなく、排便量の管理（健康管理）を行えるという利点もある。
【０００４】
特許文献１には、便器本体の上部に開閉自在の便座を設け、便器本体又は便座に設けられた重量測定器により、便座に着座した使用者の排便前と排便後の体重を測定することができる便座装置が記載されている。この特許文献１の便座装置によれば、排便前の体重から排便後の体重を差し引くことにより、排便量を測定することができる。また、特許文献１には、この便器により、使用者の体重をより正確に測定するために、便座に着座した使用者は足を浮かして体重全体を便座にかけることが好ましい旨も記載されている。
【０００５】
特許文献２にも、便座に荷重センサを組み込み、この荷重センサにより、便座にかかった荷重から使用者の体重を測定し、排便前後の体重変化から排便量を測定するようにした便座装置が記載されている。なお、特許文献２には、便座に設けた荷重センサに加えて、床敷きにも荷重センサを設け（即ち「床体重計」を用い）、便座が受けた荷重と床敷きが受けた荷重を合計することにより、使用者が足を上げなくても、違和感なく正確に体重測定が可能となることも記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２０１８５８号公報
【特許文献２】特開平１１−２０６６２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した特許文献１の便座装置において、便座に着座した使用者は足を浮かして体重全体を便座にかけることにより体重測定をする場合には、足を浮かせるという特別な動作を行う必要があるので、使用者が意識することなく排便量の管理（健康管理）を行えるという利点を損ねるという問題がある。
【０００８】
また、上述した特許文献２の便座装置において、床体重計を併用することにより、足を浮かさなくても正確に体重を測定することができるが、床敷きを設けるコストや配置スペース等に問題がある。
【０００９】
さらに、特許文献１及び特許文献２に記載された従来の便座装置の両者において、体重測定時に使用者が足を浮かせなくても、また、床体重計を使用しなくても、便座に設けた荷重測定器（荷重センサ）により、排便前後の体重を測定し、その体重差から排便量を測定することができるようになっている。
しかしながら、足を浮かすことなく、便座に設けた荷重センサにより使用者の体重を測定しようとする場合、使用者の排便動作に伴う姿勢変動により、便座にかかる荷重が常に変動するので、排便前後の荷重変化から排便量を算出することが実際上難しいという問題がある。
【００１０】
そこで、本発明は、上述した従来の装置が持つ問題を解決するためになされたものであり、床体重計を用いることなく正確に排便量を推定することができ、さらに、使用者が意識することなく日々の排便管理を行うことができる便座装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明は、使用者の排便量を推定する便座装置であって、便器本体の上部に設置され使用者が着座する便座と、使用者の着座により便座に作用する着座荷重値を検出する複数の荷重センサと、これらの複数の荷重センサにより検出された複数の着座荷重値を演算して使用者の排便量を推定する排便量演算装置と、を有し、排便量演算装置は、使用者が便座に着座しているとき複数の荷重センサにより同時に検出される複数の着座荷重値を異なるタイミングで複数取得し、同時に検出された複数の着座荷重値のうち所定の複数の荷重センサにより検出された着座荷重値の組み合わせによる比を異なるタイミング毎に算出して使用者の姿勢を推定し、異なるタイミング毎に算出された比の値が等しくなるとき使用者が同一姿勢であると推定し、同一姿勢であると推定されたときに算出された比における複数の荷重センサによる着座荷重値の合計値の単位時間当たりの変化量から使用者による排便があったと推定し、この排便前の複数の荷重センサによる着座荷重値の合計値と、排便後の合計値との差を使用者の排便量と推定するように構成されていることを特徴とする。
このように構成された本発明によれば、使用者の着座により便座に作用する着座荷重値を検出する複数の荷重センサを設け、排便量演算装置により、使用者が便座に着座しているとき複数の荷重センサにより同時に検出される複数の着座荷重値を異なるタイミングで複数取得し、同時に検出された複数の着座荷重値のうち所定の複数の荷重センサにより検出された着座荷重値の組み合わせによる比を異なるタイミング毎に算出して使用者の姿勢を推定し、異なるタイミング毎に算出された比の値が等しくなるとき使用者が同一姿勢であると推定し、同一姿勢であると推定されたときに算出された比における複数の荷重センサによる着座荷重値の合計値の単位時間当たりの変化量から使用者による排便があったと推定し、この排便前の複数の荷重センサによる着座荷重値の合計値と、排便後の合計値との差を使用者の排便量と推定するようになっている。
具体的に説明すると、使用者の足がトイレ室の床に着くことにより使用者の体重は分散される。しかしながらこの分散される使用者の体重は、同一姿勢においてほぼ一定となる。この使用者が同一姿勢のとき、着座荷重値の合計値の単位時間当たりの変化量から使用者による排便があったと推定し、排便前の複数の荷重センサによる着座荷重値の合計値と、排便後の合計値との差を使用者の排便量と推定することができる。ここで、使用者が同一姿勢であると推定される条件は、異なるタイミング毎に算出された比の値が完全に等しいものに限られるわけではなく、ほぼ等しいものも含む。具体的には、複数の荷重センサにより、同時に検出されるそれぞれの着座荷重値の値が、比較対象である異なるタイミングで検出されたそれぞれの着座荷重値の値に対して、全て０．９９〜１．０１倍の範囲に収まる状態である。この条件を満たした場合、使用者は同一姿勢で排便したと推定するので、使用者の足がトイレ室の床に着くことによって使用者の体重が分散されたとしても、排便量を正確に推定することができる。従って、本発明によれば、床体重計を利用することなく正確に排便量を推定し、使用者が意識することなく継続して日々の排便管理を行うことができる。
【００１２】
本発明において、好ましくは、排便量演算装置は、複数の着座荷重値の合計値の単位時間当たりの変化量が、第１所定値より小さいとき、使用者による排便があったと推定する。
トイレ利用時の使用者の行動は、例えば、着座、座り直し、排便、局部洗浄装置によるお尻洗浄、ペーパー巻き取り、お尻ふき、離座の順に行われる。この行動のうち、座り直しやお尻拭きによって、足の位置が変わってしまうと、各荷重センサの検出値からは同一姿勢であることが推定されても、実際には異なる姿勢で着座しているため、排便量を正確に推定できないおそれがある。
そこで、本発明においては、使用者による座り直しやお尻ふきの動作があった場合には、複数の着座荷重値の合計値の単位時間当たりの変化量が（第１所定値より）大きくなるので、この変化量が第１所定値よりも小さいときの複数の着座荷重値を用いるため、足の位置が不変であること（同一姿勢であること）を条件として、使用者による排便があったと推定することができる。これにより、本発明によれば、より正確に排便量を推定することが可能となる。
【００１３】
本発明において、好ましくは、排便量演算装置は、複数の着座荷重値の合計値の単位時間当たりの変化量が、第１所定値より小さく且つ第２所定値より大きいとき、使用者による排便があったと推定する。
排便動作が１回のみの場合、同一姿勢における複数の着座荷重値の合計値は排便前と排便後のそれぞれ１パターンのみが存在することになる。一方で、排便が複数回存在する場合、同一姿勢における排便後の複数の着座荷重値の合計値が２パターン以上存在することになる。このとき、その原因が複数回の排便動作によるものか、荷重センサのバラツキなど他の要因によるものか判別できなければ、排便量を正確に推定できない。
そこで、本発明によれば、複数の着座荷重値の合計値の単位時間当たりの変化量が第１所定値より小さく且つ第２所定値より大きいとき（即ち、排便前は排便を促すような前傾姿勢（前屈姿勢）となり、排便後は元の姿勢に戻り、排便瞬間はお尻に力を入れるとき）は、使用者による排便があったと推定する。これによって、本発明によれば、より正確に排便量を推定することが可能となる。
【００１４】
本発明において、好ましくは、排便量演算装置は、異なるタイミング毎に算出された比が同じ値となり、この同じ値となる回数が所定回数以上の場合、使用者が同一姿勢であると推定する。
排便前後で、荷重センサの検出値の組み合わせによる比が、複数の異なる値（異なる姿勢）で一致するものがある場合、それぞれの比における姿勢は、体動中に偶然一致したものと、静止中に必然一致したものに分けられる。このとき、体動中に偶然一致した比を用いて排便量を算出してしまうと、瞬間的に変動する各荷重センサの検出値のブレの影響を大きく受けてしまうため、排便量を正確に算出できないおそれがある。
そこで、本発明によれば、比が同じ値となりこの同じ値となる回数が所定回数以上の場合、使用者が同一姿勢であると推定するので、排便量推定の精度を上げることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の便座装置によれば、床体重計を用いることなく正確に排便量を推定することができ、さらに、使用者が意識することなく日々の排便管理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態による便座装置が使用される水洗大便器を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態による便座装置を示す側面図である。
【図３】図２に示す便座装置を下方から見た平面図である。
【図４】本発明の実施形態による便座装置を示すブロック図である。
【図５】使用者の排便前後の姿勢変化を示す概略図である。
【図６Ａ】本発明の実施形態による便座装置が実行する排便量推定工程の前半部を示すフローチャートである。
【図６Ｂ】本発明の実施形態による便座装置が実行する排便量推定工程の後半部を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態による便座装置における使用者の姿勢動作を示すタイムチャートである。
【図８】図７の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態による便座装置を説明する。先ず、図１乃至図４により、本発明の実施形態による便座装置の基本構造を説明する。図１は本発明の実施形態による便座装置が使用される水洗大便器を示す斜視図である。図２は本発明の実施形態による便座装置を示す側面図である。図３は図２に示す便座装置を下方から見た平面図である。図４は本発明の実施形態による便座装置を示すブロック図である。
【００１８】
図１に示すように、符号１は、本発明の実施形態による便座装置が使用される水洗大便器であり、この水洗大便器１は、便器本体２を備え、この便器本体２の上部には、本発明の実施形態による便座装置４が取り付けられている。この便座装置４の後方側には、局部洗浄装置６の駆動機構やタンク等が収納された機能部８が配置されている。また、機能部８の後方端には、便蓋１０が取付けられ、軸１０ａ（図２参照）を中心にして開閉し、便座装置４及び機能部８を覆うようになっている。また、便器本体２の一側面には、排便量推定の演算を開始するためのスイッチ１２及び推定した排便量を表示するための排便量表示部１３が取り付けられている。
【００１９】
図２及び図３に示すように、便座装置４は、使用者が着座する便座１４と、この便座１４の後方端に設けられ便座１４を回動させる軸１６を備えている。この軸１６の両端には、便座１４の回動動作を支持するためのヒンジ部材（図示せず）が取り付けられている。
便座装置４の便座１４の裏面（下方側の面）には、４個の荷重センサ１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ（総称して荷重センサ１８ともいう）が取り付けられている。水洗大便器１を前方から見て、荷重センサ１８ａは前方右側、荷重センサ１８ｂは前方左側、荷重センサ１８ｃは後方右側、荷重センサ１８ｄは後方左側にそれぞれ配置されている。これらの荷重センサ１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄにより、使用者が便座１４に着座したとき、便座１４に作用する使用者の体重（足から逃げる体重は除く）である着座荷重値を測定することができるようになっている。
【００２０】
本実施形態による便座装置４においては、荷重センサは、上述した４個であるが、荷重センサは複数個設ければよく、他の態様を採用することも可能である。例えば、便座１４のヒンジ部材にも荷重センサを取り付けるようにしてもよい。
また、荷重センサ自体は単一のものであっても、複数の箇所の荷重を測定できる機能があれば、複数のセンサを設けたものと同じである。
【００２１】
図４に示すように、便座装置４には、便座装置４に関する種々の制御を行うための演算装置（マイコン）２０が内蔵されている。演算装置２０には、予め設定された制御プログラムに従って各種演算処理を実行するＣＰＵ２２と、ＣＰＵ２２で各種演算処理を実行するのに必要な制御プログラムや制御データなどが予め格納されたＲＯＭ２４と、同じくＣＰＵ２２で各種演算処理を実行するのに必要な各種データが一時的に読み書きされるＲＡＭ２６と、便座１４に備えられた荷重センサ１８やスイッチ１２からの信号を入力してＣＰＵ２２の処理可能な信号に変換する入力処理回路２８と、ＣＰＵ２２での演算結果に応じて信号を出力する出力処理回路３０と、を備えている。そして、排便量を推定するための排便量演算プログラムはＲＯＭ２４に格納されている。さらに、推定された排便量は排便量表示部１３に表示されるようになっている。
【００２２】
次に、本発明の実施形態の便座装置による排便量推定の考え方について説明する。図５は使用者の排便前、排便中、排便後の姿勢変化を示している。
図５（ａ）に示すように、排便前における使用者の上半身はほぼ垂直方向に延び、便座１４に取付けられた４つの荷重センサ１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄの着座荷重値の合計値ＷTは、ＷT＝ＷA＋ＷB＋ＷC＋ＷDとなる。
ここで、ＷAは荷重センサ１８ａの排便前の着座荷重値を示し、ＷBは荷重センサ１８ｂの排便前の着座荷重値を示し、ＷCは荷重センサ１８ｃの排便前の着座荷重値を示し、ＷDは荷重センサ１８ｄの排便前の着座荷重値を示している。
【００２３】
また、図５（ｃ）に示すように、排便後も、排便前と同様に、使用者の上半身はほぼ垂直方向に延び、４つの荷重センサ１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄの着座荷重値の合計値ＷT’は、ＷT’＝ＷA’＋ＷB’＋ＷC’＋ＷD’となる。
ここで、ＷA’は荷重センサ１８ａの排便後の着座荷重値を示し、ＷB’は荷重センサ１８ｂの排便後の着座荷重値を示し、ＷC’は荷重センサ１８ｃの排便後の着座荷重値を示し、ＷD’は荷重センサ１８ｄの排便後の着座荷重値を示している。
【００２４】
一方、図５（ｂ）に示すように、排便中における使用者の上半身は前傾姿勢（前屈状態）となり、使用者の排便中の重心Ｇは、排便前及び排便後の重心Ｇの位置よりも前方に移動した位置となる。
このように、排便前後及び排便中は、使用者の姿勢が変動することにより、使用者の重心位置も変動する。この重心位置の変動に伴い、便座１４に設けた荷重センサ１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄによって測定される着座荷重値も変動する。
このため、４つの荷重センサ１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄから得られる着座荷重値から、使用者の排便量を推定出来ないことが理解できる。
【００２５】
これに対し、本発明の発明者らは、使用者の姿勢変化により着座荷重値が変化しても、排便前後において使用者は同一姿勢を取っているため、足から床に逃げる荷重があっても、正確に排便量を推定する（算出する）ことができることを見出した。
即ち、本発明者らは、使用者が同一姿勢をとるとき、複数の荷重センサ１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄから検出された着座荷重値の組合せによる比は等しくなることを見出したのである。この組合せによる比は、例えば、以下のようになる。
着座荷重値の前後比：（ＷA＋ＷB）／ＷT＝（ＷA’＋ＷB’）／ＷT’
着座荷重値の左右比：（ＷA＋ＷC）／ＷT＝（ＷA’＋ＷC’）／ＷT’
【００２６】
この結果、使用者の排便量を推定する際、使用者の体重を正確に測定する必要はなく、以下に示すように、使用者の排便量ＷFは、排便前の着座荷重値ＷTから排便後の着座荷重値ＷT’を引くことにより推定する（算出する）ことができる。
ＷF＝ＷT−ＷT’
【００２７】
なお、上述した例では、着座荷重値の組合せによる比に、４つの荷重センサ１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄの着座荷重値の合計値ＷTを使用したが、この合計値ＷTとして、便座１４のヒンジ部材に荷重センサを設け、この荷重センサの着座荷重値を更に加えたものを使用するようにしてもよい。これにより、より精度を高めることができる。
【００２８】
次に、図６Ａ乃至図８により、本実施形態による便座装置４における使用者の排便量の推定方法を詳細に説明する。図６Ａは本発明の実施形態による便座装置が実行する排便量推定工程の前半部を示すフローチャートであり、図６Ｂは本発明の実施形態による便座装置が実行する排便量推定工程の後半部を示すフローチャートである。図７は本発明の実施形態による便座装置における使用者の姿勢動作を示すタイムチャートである。図８は図７の部分拡大図である。図６Ａ及び図６Ｂにおいて、Ｓは各ステップを示す。
【００２９】
先ず、図７により、排便の際の使用者の姿勢の変化について説明する。図７において、縦軸は、「複数の荷重センサの合計値（着座荷重値）」、「着座荷重値の前後比」、「着座荷重値の左右比」を示し、横軸は時間（Ｔ）を示している。
ここで、「複数の荷重センサの合計値（着座荷重値）」は、上述したＷT＝ＷA＋ＷB＋ＷC＋ＷD（排便前）、及び、ＷT’＝ＷA’＋ＷB’＋ＷC’＋ＷD’（排便後）である。
「着座荷重値の前後比」は、上述した（ＷA＋ＷB）／ＷT（排便前）、及び、（ＷA’＋ＷB’）／ＷT’（排便後）である。図７（図８も同様）において、前方側の荷重センサの着座荷重値が大きくなると前後比は大きな値となり、後方側の荷重センサの着座荷重値が大きくなると前後比は小さな値となる。
「着座荷重値の左右比」は、上述した（ＷA＋ＷC）／ＷT（排便前）、及び、（ＷA’＋ＷC’）／ＷT’（排便後）である。図７（図８も同様）において、右方側の荷重センサの着座荷重値が大きくなると左右比は大きな値となり、左方側の荷重センサの着座荷重値が大きくなると左右比は小さな値となる。
【００３０】
図７に示すように、使用者は、便座１４に着座するとき、先ず、「座り直し」姿勢をとり、次に、「排便」姿勢となり、その後、「お尻洗浄」姿勢をとり、最後に、「お尻ふき」姿勢となる。ここで、「排便」姿勢と「お尻洗浄」姿勢の間は、使用者の足が床に掛かり続けている状態となっている。
ここで、使用者が「座り直し」姿勢のときには、使用者は大きく動くので、着座荷重値の合計値の単位時間当たりの変化量Ｌは大きな値（後述する第１所定値Ａより大きな値）となる。また、使用者が「お尻ふき」姿勢のときも、同様に、使用者は大きく動くので、着座荷重値の合計値の単位時間当たりの変化量Ｍは大きな値（後述する第１所定値Ａより大きな値）となる。
【００３１】
次に、図８により、「排便」姿勢中の使用者の状態を説明する。使用者は、一例として、便座１４に着座した後、「前傾姿勢（前屈状態）」となり、その後、「体動」状態となり、次に、排便瞬間前に「静止」状態となり、排便瞬間（１回目）を経て、排便瞬間後の「静止」状態となり、この「静止状態」が排便瞬間前の「静止」状態となり、排便瞬間（２回目）を経て、排便瞬間後の「静止」状態となり、最後に、「姿勢戻し」状態となる。
【００３２】
ここで、使用者が前傾姿勢（前屈状態）のときには、使用者は動くので、着座荷重値の合計値の単位時間当たりの変化量Ｎは静止状態よりも大きな値（後述する第２所定値Ｂより大きな値）となり、「体動」状態のときにも、使用者は動くので、同変化量Ｏは静止状態よりも大きな値（後述する第２所定値Ｂより大きな値）となり、「姿勢戻し」状態のときにも、使用者は動くので、同変化量Ｒは静止状態よりも大きな値（後述する第２所定値Ｂより大きな値）となる。
また、「排便瞬間（１回目）」のときには、使用者はほぼ動かないが、排便されることによって着座荷重値の合計値が変化するので、同変化量Ｐは静止状態よりも大きな値（後述する第２所定値Ｂより大きな値）となり、「排便瞬間（２回目）」のときにも、同様に、使用者はほぼ動かないが、排便されることによって着座荷重値の合計値が動くので、同変化量Ｑは静止状態よりも大きな値（後述する第２所定値Ｂより大きな値）となる。ここで、使用者がほぼ動かない状態とは、複数の荷重センサにより同時に検出されたそれぞれの着座荷重値の値が、その直前に検出されたそれぞれの着座荷重値の値に対して、全て０．９９〜１．０１倍の範囲に収まる状態である。
さらに、使用者は、通常、排便瞬間の前後において、同じ「静止」状態となるので、この「静止」状態は、使用者が排便瞬間の前後において同一姿勢となることを意味している。この「静止」状態のとき（即ち、同一姿勢のとき）、使用者は動かないので、着座荷重値の合計値の単位時間当たりの変化量は後述する第２所定値Ｂより小さな値となる。
【００３３】
次に、図６Ａ及び図６Ｂにより、使用者による排便量の推定工程について説明する。スタート後、Ｓ１に進み、使用者が便座１４に着座したか否かを判定する。着座したと判定された場合（図７の時間ｔ１参照）、Ｓ２に進み、荷重センサ１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄによりが着座荷重値を検出し、演算装置２０が、これらの検出された着座荷重値をＲＡＭ２６に記憶する。
ここで、Ｓ２においては、検出された着座荷重値に加えて、「着座荷重値の組合せによる比」の値も記録する。これにより、同じ比の値が出現した回数（頻度）をカウントすることができる。
【００３４】
この後、Ｓ３〜Ｓ９において、「着座荷重値毎に姿勢判定」を行う。先ず、Ｓ３において、時間Ｔの４つの荷重センサ１８の着座荷重値の合計値と時間Ｔ−Δｔの４つの荷重センサ１８の着座荷重値の合計値の差が、第１所定値Ａより小さいか否かを判定する。ここで、「時間Ｔの着座荷重値の合計値と時間Ｔ−Δｔの着座荷重値の合計値の差」は、「単位時間当たりの着座荷重値の変化量」から算出する。第１所定値Ａは、変化量がこの値より大きい場合には、使用者の大きな動作である「座り直し」や「お尻ふき」の姿勢であると判断するための閾値である。第１所定値Ａより小さくない場合（Ｎｏの場合）には、Ｓ４に進み、時間Ｔでは「座り直し」や「お尻ふき」の動作が行われていると判定し、Ｓ２に戻る。ここで、第１所定値Ａは、例えば、５ｋｇ／秒である。
【００３５】
Ｓ３において、変化量が第１所定値Ａより小さい場合（Ｙｅｓの場合）には、Ｓ５に進み、時間Ｔの４つの荷重センサ１８の着座荷重値の合計値と時間Ｔ−Δｔの４つの荷重センサ１８の着座荷重値の合計値の差における単位時間当たりの変化量が、第２所定値Ｂより大きいか否かを判定する。第２所定値Ｂは、上述した第１所定値Ａよりも小さな値であり（第１所定値Ａ＞第２所定値Ｂ）、変化量が第２所定値Ｂより大きくない場合には、静止状態であると判断するための閾値である。
Ｓ５において、変化量が第２所定値Ｂよりも大きくない場合（Ｎｏの場合）には、Ｓ６に進み、時間Ｔでは「静止状態」と判定し、Ｓ２に戻る。ここで、第２所定値Ｂは、例えば、１００ｇ〜２００ｇ／秒である。
【００３６】
Ｓ５において、第２所定値Ｂより大きい場合（Ｙｅｓの場合）には、Ｓ７に進み、「前傾姿勢」が判定されており且つ上述した４つの荷重センサ１８による着座荷重値の組合せによる比が同じであり且つ同じ比の出現頻度が所定回数より多いか否かを判定する。ここで、着座荷重値の組み合わせによる比が同じ（ほぼ同じ）とは、４つの荷重センサ１８によって同時に検出されたそれぞれの着座荷重値の値が、比較対象である異なるタイミングで検出されたそれぞれの着座荷重値の値に対して、全て０．９９〜１．０１倍の範囲に収まる状態である。
ここで、「前傾姿勢」は、図８の時間ｔ３〜ｔ４の間、着座荷重値の前後比が増大している（図８において前後比の増大が前傾姿勢に対応している）ことから判定可能である。また、同じ比の出現頻度が多い（同じ比が所定回数以上である）ことは、使用者が同一姿勢を継続していることを意味している。
【００３７】
Ｓ７において、同じ比の出現頻度が多くない場合（Ｎｏの場合）には、Ｓ８に進み、時間Ｔでは「体動状態」と判定し、Ｓ２に戻る。
Ｓ７において、同じ比の出現頻度が多い（同じ比が所定回数以上である）場合（Ｙｅｓの場合）には、Ｓ９に進み、時刻Ｔでは「排便瞬間」（排便があった）と判定する。
【００３８】
次に、Ｓ１０に進み、使用者が便座１４を離座したか否かを判定する。離座したと判定されない場合（Ｎｏの場合）には、Ｓ２に戻る。
【００３９】
Ｓ１０において、離座したと判定された場合には、Ｓ１１〜Ｓ１５に進む。これらのＳ１１〜Ｓ１５は、排便量を推定するための工程である。
先ず、Ｓ１１において、「排便瞬間」、「排便瞬間前の静止状態」、「排便瞬間後の静止状態」の３つを全て検出したか否かを判定する。
Ｓ１０において、３つの全てを検出していないと判定された場合（Ｎｏの場合）には、Ｓ１２に進み、排便量測定不可のエラー報告を行う。
【００４０】
Ｓ１０において、３つの全てを検出していると判定された場合（Ｙｅｓの場合）には、Ｓ１３に進み、排便瞬間前の静止状態での４つの荷重センサの着座荷重値（合計値）Ｃに関する比と排便瞬間後の静止状態での４つの荷重センサの着座荷重値（合計値）Ｄに関する比で、等しい比を検出したか否かを判定する。この判定により、着座荷重値（合計値）Ｃと着座荷重値（合計値）Ｄが、排便瞬間前後の値であることをより正確に判定することができる。
Ｓ１３において、等しい比が検出できない場合（Ｎｏの場合）には、Ｓ１２に進み、排便量測定不可のエラー報告を行う。  
【００４１】
Ｓ１３において、等しい比が検出された場合（Ｙｅｓの場合）には、Ｓ１４に進み、４つの荷重センサ１８の着座荷重値（合計値）Ｃと４つの荷重センサ１８の着座荷重値（合計値）Ｄが検出された間に、着座荷重値の単位時間当たりの変化量として第１所定値Ａ以上の変化を検出したか否かを判定する。この判定により、４つの荷重センサ１８の着座荷重値（合計値）Ｃと４つの荷重センサ１８の着座荷重値（合計値）Ｄが、排便瞬間前後の値であることをより正確に判定することができる。
【００４２】
Ｓ１４において、検出されていない場合（Ｎｏの場合）には、Ｓ１５に進み、「排便瞬間前の静止状態での４つの荷重センサの着座荷重値（合計値）Ｃ」と「排便瞬間後の静止状態での４つの荷重センサの着座荷重値（合計値）Ｄ」との差である「着座荷重値Ｃ−着座荷重値Ｄ」を排便量の推定値として出力する。
【００４３】
上述した図６Ａ及び図６Ｂのフローチャートでは、Ｓ１０において、離座を検出した後に、Ｓ１５において、排便量を推定するようにしている。しかしながら、本発明の実施形態の変形例として、離座を検出する前に、排便量を推定するようにしてもよい。この場合には、Ｓ１１〜Ｓ１５の工程をＳ１０の前に実行するようにすればよい。さらに、排便瞬間が複数あるような場合（図８参照）には、各排便瞬間における排便量の合計が最終的な排便量となる。
【００４４】
なお、使用者が着座中に排尿もする場合があるので、本実施形態においては、この排尿量を測定するためのセンサを別に設けるようにしてもよい。
【００４５】
次に、本発明の実施形態による便座装置による作用効果を説明する。
先ず、本発明の実施形態による便座装置４によれば、使用者の着座により便座１４に作用する着座荷重値を検出する複数の荷重センサ１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄを設け、演算装置２０により、使用者が便座１４に着座しているとき複数の荷重センサ１８により同時に検出される複数の着座荷重値を異なるタイミングで複数取得し、次に、同時に検出された複数の着座荷重値のうち所定の複数の荷重センサにより検出された着座荷重値の組み合わせによる比を異なるタイミング毎に算出して使用者の姿勢を推定し、次に、異なるタイミング毎に算出された比の値が等しくなるとき使用者が同一姿勢であると推定し、同一姿勢であると推定されたときに算出された比における複数の荷重センサによる着座荷重値の合計値の単位時間当たりの変化量から使用者による排便があったと推定し、この排便瞬間前の複数の荷重センサ１８による着座荷重値の合計値Ｃと、排便瞬間後の合計値Ｄと  
【００４６】
具体的に説明すると、使用者の足がトイレ室の床に着くことにより使用者の体重は分散される。しかしながらこの分散される使用者の体重は、同一姿勢においてほぼ一定となる。この使用者が同一姿勢のとき、着座荷重値の合計値の単位時間当たりの変化量から使用者による排便があったと推定し、排便瞬間前の複数の荷重センサによる着座荷重値の合計値Ｃと、排便瞬間後の合計値Ｄとの差から使用者の排便量を推定することができる。つまり、使用者の足がトイレ室の床に着くことによって使用者の体重が分散されたとしても、排便量を正確に推定することができる。従って、本実施形態による便座装置によれば、床体重計を利用することなく正確に排便量を推定し、使用者が意識することなく継続して日々の排便管理を行うことができる。
【００４７】
次に、本発明の実施形態による便座装置４において、演算装置２０は、複数の着座荷重値の合計値の単位時間当たりの変化量が、第１所定値Ａより小さいとき、使用者による排便があったと推定する。
【００４８】
トイレ利用時の使用者の行動は、例えば、着座、座り直し、排便、局部洗浄装置によるお尻洗浄、ペーパー巻き取り、お尻ふき、離座の順に行われる。この行動のうち、座り直しやお尻ふきによって、足の位置が変わってしまうと、各荷重センサの検出値からは同一姿勢であることが推定されても、実際には異なる姿勢で着座しているため、排便量を正確に推定できないおそれがある。
そこで、本実施形態による便座装置４においては、使用者による座り直しやお尻ふきの動作があった場合には、複数の着座荷重値の合計値の単位時間当たりの変化量が第１所定値Ａより大きくなるので、この変化量が第１所定値Ａよりも小さいときの複数の着座荷重値を用いるため、足の位置が不変であること（同一姿勢であること）を条件として、使用者による排便があったと推定することができる。これにより、本実施形態による便座装置４によれば、より正確に排便量を推定することが可能となる。
【００４９】
次に、本発明の実施形態による便座装置４において、演算装置２０は、複数の着座荷重値の合計値の単位時間当たりの変化量が、第１所定値Ａより小さく且つ第２所定値Ｂより大きいとき、使用者による排便があったと推定する。
【００５０】
排便が１回のみの場合、同一姿勢における複数の着座荷重値の合計値は排便前と排便後のそれぞれ１パターンのみが存在することになる。一方で、排便が複数回存在する場合、同一姿勢における排便後の複数の着座荷重値の合計値が２パターン以上存在することになる。このとき、その原因が複数回の排便によるものか、荷重センサのバラツキなど他の要因によるものか判別できなければ、排便量を正確に推定できない。
そこで、本実施形態による便座装置４によれば、複数の着座荷重値の合計値の単位時間当たりの変化量が第１所定値Ａより小さく且つ第２所定値Ｂより大きいとき（即ち、排便前は排便を促すような前傾状態（前屈姿勢）となり、排便後は元の姿勢に戻り、排便瞬間はお尻に力を入れるとき）は、使用者による排便があったと推定する。これによって、本実施形態による便座装置４によれば、より正確に排便量を推定することが可能となる。
【００５１】
次に、本発明の実施形態による便座装置４において、演算装置２０は、異なるタイミング毎に算出された比が同じ値となり、この同じ値となる回数が所定回数以上の場合、使用者が同一姿勢であると推定する。
【００５２】
排便前後で、荷重センサの検出値の組み合わせによる比が、複数の異なる値（異なる姿勢）で一致するものがある場合、それぞれの比における姿勢は、体動中に偶然一致したものと、静止中に必然一致したものに分けられる。このとき、体動中に一致した比を用いて排便量を推定してしまうと、瞬間的に変動する各荷重センサの検出値のブレの影響を大きく受けてしまうため、排便量を正確に推定できないおそれがある。
そこで、本実施形態による便座装置４によれば、比が同じ値となりこの同じ値となる回数が所定回数以上の場合、使用者が同一姿勢であると推定するので、排便量推定の精度を上げることができる。
【符号の説明】
【００５３】
１  水洗大便器
２  便器本体
４  便座装置
１２  スイッチ
１３  排便量表示部
１４  便座
１８  荷重センサ
１８ａ  荷重センサ
１８ｂ  荷重センサ
１８ｃ  荷重センサ
１８ｄ  荷重センサ
２０  演算装置
２２  ＣＰＵ
２４  ＲＯＭ
２６  ＲＡＭ
【図１】
2020153896.tif 000003
【図２】
2020153896.tif 000004
【図３】
2020153896.tif 000005
【図４】
2020153896.tif 000006
【図５】
2020153896.tif 000007
【図６Ａ】
2020153896.tif 000008
【図６Ｂ】
2020153896.tif 000009
【図７】
2020153896.tif 000010
【図８】
2020153896.tif 000011