(57)【要約】【課題】便座装置から立ち上がる際に身体へ大きな負担がかかる使用者に対して、離座時に倒れこむ等の危険を回避するために、使用者が離座を行うことを外部へ報知して、使用者の危険を回避することが可能な便座装置を提供すること。【解決手段】人体の離座状態を検出する離座検知部と、前記離座検知部によって人体の離座を検出した際に外部へ報知する報知手段とを有する便座装置において、前記離座検知部は、一対の電極と、前記一対の電極間の静電容量変動を検出し、人体の離座を判定する離座判定手段とを備え、前記一対の電極は人体が便座に着座する面の便座表層に配置する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体の離座状態を検出する離座検知部と、前記離座検知部によって人体の離座を検出した際に外部へ報知する報知手段とを有する便座装置において、前記離座検知部は、一対の電極と、前記一対の電極間の静電容量変動を検出し、人体の離座を判定する離座判定手段とを備え、前記一対の電極は人体が便座に着座する面の便座表層に配置したことを特徴とする便座装置。
【請求項２】
前記便座装置は、前記便座の後方に前記便座を回動可能に固定する便座固定軸を備え、前記一対の電極は、便座開口部の便座前方側の最前縁よりも便座後方側に配置されたことを特徴とする請求項１記載の便座装置。
【請求項３】
前記一対の電極は、便座開口部の最前縁から便座開口部の最後縁とを結ぶ軸を中心として左右の便座表層にそれぞれに少なくとも１つ以上配置したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の便座装置。
【請求項４】
前記報知手段は、前記便座装置が設置されたトイレブース外部へ設置された外部報知装置へ人体の離座の有無を報知することを特徴とする請求項1〜３のいずれか一つに記載の便座装置。
【請求項５】
前記報知手段は、前記便座装置使用者以外が所有する無線機器に対して人体の離座の有無を報知することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の便座装置。
【請求項６】
前記離座検知部の検出を開始するための起動スイッチを別途設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の便座装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用者の離座を検出して、外部報知を行う便座装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、脳疾患の患者は、手術後のリハビリとして歩行訓練等が行われている。その一環として、患者が自分でトイレまで行って用便を行うこともリハビリとして行われている。しかしながら、トイレにて用便を行う際に、特に便座に着座する場合においては、用便後に立ち上がる際に身体への負担が大きく、患者が倒れてしまう等の問題が発生してしまうため、立ち上がる際に介助が必要であり、介助を行う人（以後、介助者）に対して速やかに報知できる通報手段が求められている。
【０００３】
また、従来、便座装置に関しては、赤外線センサを用いて、着座／離座を検知して便座装置のヒーターや脱臭装置の駆動を制御したり、便器内部の自動洗浄を行うものが存在する。従来の便座装置においては、着座を検知する際には着座する直前ではなく、ある程度距離を介して着座の検知を行うものである。また離座に関しても、着座時に腰が動く等の動きに対して離座判定をしないようにするために、ある程度距離が確認できた時点で離座判定を行うものが一般的であった。
【０００４】
また、静電容量式センサを用いた便座装置においては、美観の問題から、電極を便座内部に隠蔽して、樹脂を介した状態での静電容量変動で人体の検出を行っていた（例えば特許文献−１の図２）。
【特許文献−１】特開２００５−１６８９８７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、一般的な便座装置においては、着座／離座判定を行う人体検知手段は、ある程度の距離を測定してヒーターや脱臭装置を制御する構成となっているため、特に離座判定を行う際に、ある程度の距離を確認した時点で離座検知をしても、既に使用者は立ち上がる行為を行っているために、身体への負担は大きく、介助者に対して通報した時には使用者が倒れこんでしまう恐れがあった。
【０００６】
また、特許文献−１においては、便座内部に１つの電極を設けて、電極と大地との間の静電容量変動を確認しようとしているが、この手法を用いると便座から僅かに人体が離れた場合と、人体が着座している場合との静電容量の差異がほとんど無く、人体が立ち上がろうとするために行う腰を上げる等の動作に対しては離座の判定を行うことが困難であった。
【０００７】
そこで、本発明においては、使用者が上記のように立ち上がる際に介助が必要な使用者に対して、身体への大きな負担がかかる前にトイレブース外にいる介助者に対して速やかに報知可能な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】
【０００８】
前記目的達成のために、本発明の一態様によれば、人体の離座状態を検出する離座検知部と、前記離座検知部によって人体の離座を検出した際に外部へ報知する報知手段とを有する便座装置において、前記離座検知部は、一対の電極と、前記一対の電極間の静電容量変動を検出し、人体の離座を判定する離座判定手段とを備え、前記一対の電極は人体が便座に着座する面の便座表層に配置したことを特徴とする便座装置を提供できる。
かかる構成により、一対の電極を便座の着座面の表層に配置することによって、静電容量変動を測定するための電極間の距離を短くすることが出来るので、離座時の静電容量と着座時の静電容量とに大きな差が発生するため、従来の電極と大地との間の静電容量変動を確認する手法よりも僅かな動きに対して検知可能であるので、容易に離座状態を判断して報知することが可能となるので、使用者の危険な状況を回避することが可能となる。
【０００９】
また、本発明の一態様によれば、前記便座装置は、前記便座の後方に前記便座を回動可能に固定する便座固定軸を備え、前記一対の電極は、便座開口部の便座前方側の最前縁よりも便座後方側に配置されたことを特徴とする便座装置を提供できる。
かかる構成により、便座開口部の最前縁よりも後方の開口側に一対の電極を設置することにより、使用者が便座に対して浅く又は深く着座した状態においても電極と接触することが可能となる。
また、使用者が立ち上がる際に、使用者が最後まで便座に接する場所としては、便座開口部の最前縁よりも前方側であるため、便座開口部の最前縁よりも前方側に電極を配置すると、使用者が腰を浮かせる等の動作をした際にも離座の判定を行うことが出来ず、使用者がそのまま倒れこんでしまい危険な状況に陥る可能性がある。そのため、便座開口部の最前縁よりも後方開口側に電極を配置することにより、立ち上りの臀部等の動きだけを検知することが出来て、容易に離座する瞬間を判断して報知することが可能となるため、使用者の危険な状況を回避することが可能となる。
【００１０】
また、本発明の一態様によれば、前記一対の電極は、便座開口部の最前縁から便座開口部の最後縁とを結ぶ軸を中心として左右の便座表層にそれぞれに少なくとも１つ以上配置したことを特徴とする便座装置を提供できる。
かかる構成により、便座装置の左右方向に一対の電極が搭載されるため、片側の足が浮く等の動作に対しても離座する行為として検知可能となるため、離座する可能性のある僅かな動きを逃さず検知して外部へ報知可能となるため、使用者の危険な状況を回避することが可能となる。
【００１１】
また、本発明の一態様によれば、前記報知手段は、前記便座装置が設置されたトイレブース外部へ設置された外部報知装置へ人体の離座の有無を報知することを特徴とする便座装置を提供できる。
かかる構成により、一般的に介助者は、すぐにトイレブース内部に介助へ向かえるようにトイレブースのすぐ外側で待機している場合が多いため、トイレブース外部へ発光や発音により報知することにより、速やかに介助に向かうことが可能となり、使用者の危険な状態を回避することが可能となる。
また、介助者がトイレブースのすぐ外側に待機出来なかった場合においても、トイレブース以外の居室、例えば病院ではナースステーションや、一般的な住居においてはリビング等に報知することが可能となるため、介助することができる人へ通報することが出来、速やかに介助に向かうことが可能となるため、使用者の危険な状態を回避することが可能となる。
【００１２】
また、本発明の一態様によれば、前記報知手段は、前記便座装置使用者以外が所有する無線機器に対して人体の離座の有無を報知することを特徴とする便座装置を提供できる。
かかる構成により、例えば病院のように、便座装置が設置されたトイレブース近傍に介助者が待機できず、またナースステーションが遠い場合においても、病院で支給されているＰＨＳ等の通信機器に報知することにより、近傍に存在する看護士等が早急に介助に向かうことが可能となるため、使用者の危険な状態を回避することが可能となる。
【００１３】
また、本発明の一態様によれば、前記離座検知部の検出を開始するための起動スイッチを別途設けたことを特徴とする便座装置を提供できる。
ここで、本発明の便座装置は通常の使用者が使用することもあるため、離座判定を距離を介さずに行うと誤検知となる可能性もあり、また離座したことを外部へ報知されてしまうために不具合が生じる。
かかる構成により、離座検出を行うための起動スイッチを別途設けることで、通常使用者と離座判定を厳密に行いたい使用者との区別をすることが可能となるため、上記のような不具合を起こすこと無く、本発明の便座装置を利用することが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、便座装置の人体が着座する面の便座表層に一対の電極を配置することにより、従来便座に配置された電極と大地との間の静電容量変動によって離座判定を行っていたが、電極間の距離を短くすることで、人体の僅かな動きに対しても検知が可能となるため、使用者の離座状態を速やかに、且つより正確に検出することが可能となるため、便座から立ち上がる際に身体へ負担がかかる使用者に対して早急に介助を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
ここで、「便座開口部の最前縁」とは、便座着座状態での使用者の正面方向における便座開口部の最縁のことを指すものである。例えば図３におけるＡ点がこれに当たる。
また、「便座後方側」とは、便座固定軸が設けられた方向であり、且つ便座着座状態での使用者の後方方向（図３のＤ方向）を指すものである。
また、「便座開口部の最前縁から便座開口部の最後縁とを結ぶ軸」とは、便座開口部の最前縁から、便座着座状態での使用者の後方方向における便座開口部の最縁にあたる最後縁（図３のＢ点）とを結ぶ軸（図３のＣ線）のことを指すものである。
【００１６】
図１に、本発明の便座装置における概略構成図を示す。
本発明の便座装置には、使用者の離座を検出するための離座検知部１００と、使用者が離座したことを外部へ報知する報知手段１０２とを有する構成となっている。離座検知部１００は、更に人体と電極１０１との静電容量変動を検出するための電極１０１を、少なくとも２つ以上分離して有し、各電極１０１と人体との静電容量変動を離座判定手段１０３にて判定を行い、報知手段１０２に対して信号を出力するものである。ここで、人体と接触する電極１０１を一対有することによって、一対の電極間に人体があるか否かの判定によって着座／離座の判定を行うことが可能となるため、例えば立ち上がるために片側の臀部が便座から離れた状態においても、その離れた状況を検知することが可能となるため、速やかに介助者へ報知することが可能となり、使用者の使用者の危険な状態を回避することが可能となる。電極１０１の配置方法については、後段に記述する。
複数の電極１０１の内、任意の電極数が人体と非接触状態になったことを離座判定手段１０３にて検出した際に、離座判定手段１０３は報知手段１０２に対して使用者が離座したことを示す報知信号１０５を出力するものである。上記のように、離座を判定して報知手段１０２にて外部報知装置へ報知することが可能となるため、便座から立ち上がることにより身体へ大きな負担がかかる使用者に対して、介助者が早急に介助に向かうことが可能となり、トイレブース使用時における使用者の倒れこみ等を防止することが可能となる。報知手段についての詳細は後段にて記載を行う。
また、複数の電極１０１から得られる離座判定を基に報知手段に対して、報知信号１０５を出力するが、本発明の便座装置の使用場所によっては、離座の判定基準が異なる場合が存在する。そのため、離座検知部１００には、複数の電極１０１からの離座判定の内、どの信号を基にして報知手段１０２に報知信号を送信するかを設定することが可能な判定値設定手段１０６を設けている。判定値設定手段を設けることで、様々な場所や使用者に対して適切な離座判定を設定することが可能となる。
【００１７】
また、本発明の便座装置においては、便座から立ち上がる際に身体へ大きな負担がかかる使用者だけでなく、一般的な使用者も使用する可能性がある。その際に、離座検知部１００において離座判定を行うと、使用者が腰を便座から浮かせる、臀部の片側を便座から浮かせる等の動作を行った場合に、介助が必要でない使用者に対しても介助を求めるための報知を行ってしまう等の不具合が発生する可能性が考えられる。そこで、本発明の便座装置においては、離座検知部１００を起動させるために別途起動スイッチ１０４を設けており、介助者が必要な使用者に対しては、使用者、又は介助者が前記起動スイッチ１０４を操作することにより、僅かな離座状態を検出することが可能となる。また、起動スイッチ１０４を操作する必要の無い使用者に対しては、通常の着座／離座センサにて検知を行い、離座時における所定の動作（例えば、自動便器洗浄や、脱臭装置の駆動等）のみを実施することが出来るため、様々な使用者に対して問題なく使用することが可能となる。
【００１８】
次に、図２において、便座装置に離座検知部を搭載した構成図を示す。図２においては、一対の電極１０１を使用者の着座する面の便座表層に配置したものである。本発明の便座装置１００においては、電極１０１と人体との接触によって発生する静電容量の変動によって離座判定を行うものであるため、どのような使用者に対しても確実に電極１０１と人体が接触する場所へ配置する必要がある。そのため、本実施例においては、使用者の便座への座り方が深い（ロータンク側に近く座る）場合でも浅い（ロータンクから遠い側に座る）場合でも人体と電極１０１が接触できるように、電極１０１を便座開口部の最前縁よりも後方に配置している。このような配置により確実に着座した人体との接触を行うことができるため離座状態を正確に判断することが出来ると共に、長く電極を配置するので電極面積を確保することが出来、人体との接触／非接触状態の信号差が顕著に現れるので、離座状態を容易に判断することが可能となる。
また、一対の電極１０１を便座開口部の最前縁よりも後方に配置しているため、立ち上がる動作や、片側の臀部を上げる等の動作を行う際に必ず一方の電極と非接触状態になるため、確実に離座状態を検知することが出来るため、外部への通報をより速やかに実施することが可能となる。
【００１９】
次に、図３に電極の配置の異なる形態について記載する。
図２においては一対の電極を便座開口部の左右方向に分離して設けることで、使用者の足の動きを検知して離座状態を確認するものであったが、図３においては、更に正確に離座状態を検知する方式について記載する。
図３では、一対の電極１０１を便座開口部の最前縁から便座開口部の最後縁とを結ぶ軸に対して左右にそれぞれ１つ設置したものである。図２と同様に、各一対の電極は便座開口部の最前縁より後方に配置している。一対の電極１０１を便座開口部の最前縁から便座開口部の最後縁とを結ぶ軸に対して左右に設置することによって、図２では左右どちらかの電極から人体が離れた場合に離座と判定したが、図３では、左右のそれぞれに配置された一対の電極の一方から人体が離れた場合に離座と判定されるため、更に厳密に人体の動き把握することが可能となるので、使用者の離座するのではないかと推測される動きに対しても外部への通報を速やかに実施することが可能となる。本実施例においては、一対の電極１０１を便座開口部の最前縁から便座開口部の最後縁とを結ぶ軸に対して左右にそれぞれ１つ設置した例を記載しているが、更に複数個の一対の電極を配置すると、更に僅かな動作に対しても離座判定を行うことが可能となる。
【００２０】
この一対の電極は、それぞれの電極の一端を離座判定手段と接続させる必要があり、且つ使用者が着座するのに不快感を与えないために、各電極の一端を便座内部へ挿入する事が望ましい。その際に、一般的な便座装置に用いられている、便座を暖めるための暖房機能で使用するヒーターとの接触を避けるように挿入することが望ましい。これは、電極が導電性物質で形成されるため、ヒーターと接触すると電極が熱を持ち、使用者に火傷を負わせる可能性があるからである。そのため、各電極の一端はヒーター部を避けるように挿入するものである。同様に、便座装置に使用される電気回路との接触も避けるように挿入するのが望ましいことは言うまでもない。
【００２１】
ここで、本発明の便座装置に使用される電極であるが、人体と接触する便座表面に搭載するため、なるべく薄い形状のものが望ましい。薄い形状を保つことにより、人体の使用感を阻害すること無く離座検知を行うことが可能となる。また電極は、人体表面との接触面が導電性物質であれば良いので、例えば、金属テープ（アルミテープや銅箔テープ等）のような薄いテープ類でも問題なく人体検知が可能である。
【００２２】
図４に便座へ電極を取り付けた場合の断面図を記載する。
本発明の便座装置においては、人体が前記便座に着座する面の便座表層に一対の電極を配置したものである。ここで、人体が前記便座に着座する面の便座表層とは、図４の（ａ）、（ｂ）記載のように、着座する人体が電極に接触するように便座表面に電極を配置した場合や、便座に凹形状を設け、その凹部に電極を配置して便座表面と電極の面を同一面にする方法がある。このような配置方法により、人体と電極を確実に接触することが可能となるため、使用者の離座状態を早急に且つ正確に検出することが可能となり、外部への報知も速やかに実施することが出来る。
【００２３】
また、図４（ａ）のように電極１０１を露出させた状態で設置すると、人体との接触の際に使用者に損傷を与える可能性や、使用感を損なう可能性が高くなる。そこで、人体の離座状態を確実に検出することが出来、且つ使用者に損傷を与えない構成として、図５（ａ）に記載のように、電極１０１を覆うように導電性樹脂５００を塗布するのが望ましい。導電性樹脂５００を塗布することにより、導電性樹脂５００表面まで通電可能なため人体の離座状態を確実に検知することが出来ると共に、電極１０１のエッジ部を導電性樹脂５００にて被覆することが可能となるため、人体へ損傷を与えることを防止することが可能となる。
更に、図５（ｂ）記載のように、便座の樹脂の裏側に一対の電極を設けることも可能である。便座の樹脂の裏側に配置することで、電極が露出すること無くなく配置することが可能となるため、使用者への損傷、及び使用感を損なう等の問題を解決することが出来ると共に、一対の電極を人体の近傍に設置しているため、従来の静電容量変動を確認するセンサよりも精度良く検知することが可能となる。
【００２４】
次に、図６に本発明の便座装置における報知手段の構成図を記載する。本実施例においては、便座装置６００が搭載されているトイレブース６０１（トイレブースは、外部から内部を容易に目視確認不可能な間仕切られた空間を指す）の外部に報知手段を設置したものである。ここで、便座装置６００からの離座時に身体への大きな負担がかかる使用者に対しては、介助者が付き添うが、トイレブース６０１内部に介助者が待機することはほとんど無く、また介助者がトイレブース内に待機可能であれば、使用者が離座することを報知する必要も無い。そのため、本実施例では、介助者がトイレブース内の使用者の離座状態を容易に確認できない状況である、介助者がトイレブース外で待機する場合において報知を行うための報知手段について記載している。
ここで、トイレブース内での離座状態を報知する手法として、報知手段には発音報知手段６０２、又は発光報知手段６０３が望ましいと考えられる。特に、離座時に身体への大きな負担がかかる使用者は、病院等の医療施設での使用頻度が高いと考えられる。そのため、周囲の環境に合わせて、発音又は発光、発音と発光で共に報知する等の報知方法が可能となる。
報知手段の設置方法としては、トイレブース入口近傍に設置するのが、容易に介助者に確認でき、且つ確認後にトイレブース内に速やかに入室可能なため望ましいと考えられる。報知手段として、発音報知手段６０２ではブザー、警報音を発する装置等の発音装置や、発光報知手６０３段としては赤色灯、ＬＥＤ、ライト等の発光手段があるが、どの装置に関してもトイレブース外に報知可能であるため、同様の効果を得ることが出来るのは言うまでもない。
【００２５】
また、介助者がトイレブースのすぐ外側に常に待機できる場合ではない時に、離座状態を介助可能な他の人物に報知する必要がある。そこで、報知手段を、トイレブース以外の場所の居室や通路等に設置することにより離座状態を速やかに報知して、使用者が倒れこむ等の危険な状態を回避又は早急に対応することが可能となる。例えば、病院のような医療施設においては、看護士が集まる部屋（例えばナースステーション）に報知手段を設置することにより、介助者が万が一にもトイレブース近傍にいない場合にも、他の介助者が速やかにトイレブースへ向かうことが可能なため、使用者が危険となりうる状況を回避することが可能となる。報知手段としては、トイレブース以外の居室又は通路に設置されている報知機器（例えばナースコールを表示する表示板や、施設の放送等に使用される放送機器等）に有線／無線にて報知信号を送信することで、容易にトイレブース外の介助者へ報知することが可能となる。
【００２６】
更に、別の報知手段として、医療施設等で施設内の連絡用として使用している無線機器（たとえばＰＨＳ）を報知手段として使用することも可能である。この場合、トイレブース外に介助者が不在の場合にも、近隣を通行中の介助可能な人物へ報知可能であるため、速やかに該当するトイレブースへ向かうことが可能であるため、使用者の危険な状況を回避することが可能となる。また、無線機器への通信器を有することで、別途トイレブースへの報知手段の設置を行うこと無く、介助者への報知が可能なため、容易に報知手段の設置が可能となる。
【００２７】
また、本発明の便座装置は、離座を瞬時に検知して外部へ報知する必要のある使用者と、通常に使用する使用者の両者が使用することが考えられる。そこで、本発明の便座装置には、離座判定手段によって使用者の僅かな動きに対して外部へ報知するか否かを選択できる起動スイッチを有するものである。起動スイッチは、使用者、又は介助者が起動可能なように、トイレブース内部の便座近傍か、トイレブース入口近傍に設けることが望ましい。これにより、通常に便座装置を使用したい使用者に対して、僅かな人体の動きで外部へ放置されるの防ぐことが可能なため、様々な使用者に応じて使用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の便座装置の概略構成図
【図２】便座装置に離座検知部を搭載した構成図
【図３】離座検知部の電極配置の異なる構成図
【図４】便座へ電極を取り付けた断面図
【図５】便座へ電極及び導電性樹脂を取り付けた断面図
【図６】報知手段の構成図
【符号の説明】
【００２９】
１００、６００…便座装置
１０１…電極
１０２…報知手段
１０３…離座判定手段
１０４…起動スイッチ
１０５…報知信号
１０６…判定値設定手段
３００…便座固定軸
４００…便座
５００…導電性樹脂
６０１…トイレブース
６０２…発音報知手段
６０３…発光報知手段
６０４…起動スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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