JPH08160150A - Seating detecting device - Google Patents

Abstract

PURPOSE: To provide a highly reliable seating detecting device which is hardly affected by noise. CONSTITUTION: The seating detecting device 46 is provided with a capacitance sensor 48 and data processor 42 and detects the seating based on the analog signal of the sensor 48. The analog signal of the sensor 48 is sorted based on the variation of the signal and stable data are adopted as effective data. The seating is detected by comparing the effective data with a criterion value.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の目的】[Object of the invention]

【産業上の利用分野】本発明は、洋式トイレットの便座
や椅子のような座席に使用者が着座しているかどうかを
検出するための着座検出装置に関する。より詳しくは、
本発明は、座席への接離に応じてアナログ信号を出力す
る静電容量式近接センサーを備えた着座検出装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a seating detecting device for detecting whether or not a user is seated on a seat such as a toilet seat or a chair of a Western-style toilet. For more details,
The present invention relates to a seating detection device including an electrostatic capacitance type proximity sensor that outputs an analog signal in response to contact with and separation from a seat.

【０００２】[0002]

【従来の技術】ウォシュレット（登録商標）の名で広く
知られているビデ装置（股間部洗浄装置）には、着座検
出装置が組み込んであり、使用者が便座に着座していな
い時に誤って洗浄スイッチが押されても洗浄水が噴出し
ないようになっている。2. Description of the Related Art A bidet device (a crotch washing device) widely known as Washlet (registered trademark) has a seating detection device incorporated therein so that it can be washed by mistake when a user is not sitting on a toilet seat. Even if the switch is pressed, cleaning water does not spout.

【０００３】従来技術の着座検出装置は、人体の存在或
いは不存在に応じて“１”又は“０"（或いは、高レベ
ルと低レベル）の２値信号を出力するディジタル型の検
出装置と、人体や着座の状態に応じて可変レベルのアナ
ログ信号を出力するアナログ型の近接センサーを備えた
検出装置とに分類することができる。後者の装置におい
ては、一般に、センサーが出力するアナログ信号をデー
タ処理装置によって基準値と比較することにより着座の
有無が判定される。A conventional seating detection device is a digital type detection device which outputs a binary signal of "1" or "0" (or high level and low level) depending on the presence or absence of a human body. It can be classified into a detection device provided with an analog type proximity sensor that outputs a variable level analog signal according to a human body or a sitting state. In the latter device, the presence or absence of seating is generally determined by comparing an analog signal output by the sensor with a reference value by a data processing device.

【０００４】最も簡単なディジタル型検出装置は、便座
に連動させたマイクロスイッチからなり、便座に加わる
荷重によりスイッチが開閉するようになっている。この
種のスイッチは、便座に着座した使用者が体を動かした
ときにスイッチが切れることがあり、また、便座がガタ
つくという難点がある。The simplest digital type detection device comprises a micro switch interlocked with the toilet seat, and the switch is opened and closed by the load applied to the toilet seat. This type of switch has a drawback that the switch may be turned off when the user sitting on the toilet seat moves his / her body, and the toilet seat is rattled.

【０００５】光電式の着座検出装置も知られており、こ
の種の装置にはディジタル型とアナログ型とがある。い
づれの形式の装置も便座の近傍に投光素子と受光素子を
配置しなければならないので、ビデ装置が高価かつ構造
複雑になる。また、清掃などの目的でトイレットに入っ
た時に誤って着座と判定されることもある。A photoelectric type seating detection device is also known, and there are a digital type and an analog type in this type of device. In each type of device, the light projecting element and the light receiving element must be arranged in the vicinity of the toilet seat, which makes the bidet device expensive and complicated. Also, when entering a toilet for the purpose of cleaning or the like, it may be mistakenly determined to be seated.

【０００６】実開昭62-163577号に開示されたディジタ
ル型の光電式検出装置においては、投光素子と受光素子
との間の光路を物体が遮ることにより着座が検出され
る。この種の装置においては、正規の位置に着座した使
用者を確実に検知することができるという利点がある
が、使用者が前よりに着座した場合には検知することが
できないという難点がある。In the digital photoelectric detection device disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 62-163577, the seating is detected by blocking an optical path between the light projecting element and the light receiving element by an object. This type of device has an advantage of being able to reliably detect a user who is seated in a regular position, but has a drawback that it cannot be detected when the user is seated more than before.

【０００７】アナログ型の光電センサーを用いた着座検
出装置は、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によって検出することにより、着
座の有無を判定するものである。この方式では、肌の色
や衣服の色により反射光の強度が異なるので、人体の位
置を正確に推定するのが困難である。A seating detection device using an analog type photoelectric sensor determines whether or not a person is seated by projecting infrared rays from a light projecting element and detecting infrared rays reflected by a human body by a light receiving element. . In this method, the intensity of the reflected light differs depending on the color of the skin or the color of the clothes, so it is difficult to accurately estimate the position of the human body.

【０００８】また、アナログ型センサーとして、加圧導
電ゴムを便座クッションに装着し、着座時の荷重による
電気抵抗の変化により着座の有無を判定する加圧導電ゴ
ム方式等もあるが、便器の寸法のバラツキや座り方等に
より検知レベルが変化するという難点がある。Further, as an analog type sensor, there is a pressure conductive rubber system in which a pressure conductive rubber is attached to a toilet seat cushion and the presence or absence of a seat is judged by a change in electric resistance due to a load at the time of sitting. However, there is a problem that the detection level changes depending on the variation of the person, how to sit and so on.

【０００９】他の形式のアナログ型の着座検出装置とし
ては、特開昭62-37434号、特開平4-14534号、特開平5-1
23271号に開示されているように、静電容量式の近接セ
ンサーを用いたものが知られている。静電容量式センサ
ーにおいては、特開平4-14534号に開示されているよう
に、好ましくは、便座暖房用のヒータ線を一方の電極と
し、大地を他方の電極とし、これら２つの電極間に電圧
を印加することにより交番電界が形成される。便座に着
座すると、電界中の誘電率、従って、電極間の静電容量
が変化するので、静電容量の変化に対応するアナログ信
号が出力される。このアナログ信号に基づいて物体の有
無が検出される。Other types of analog seating detectors are disclosed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 62-37434, 4-14534, and 5-1.
As disclosed in No. 23271, one using a capacitance type proximity sensor is known. In the capacitance type sensor, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 14534/1992, it is preferable that the heater wire for heating a toilet seat be used as one electrode and the ground be used as the other electrode, and between these two electrodes. An alternating electric field is formed by applying a voltage. When seated on the toilet seat, the dielectric constant in the electric field, and hence the capacitance between the electrodes, changes, so that an analog signal corresponding to the change in capacitance is output. The presence or absence of an object is detected based on this analog signal.

【００１０】静電容量式センサーを用いた着座検出装置
は、可動部がないので便座がガタつくことがなく、寿命
が長いという利点がある。また、使用者の座り方に影響
されることが少ないので、信頼性に優れている。The seating detection device using the electrostatic capacitance type sensor has the advantages that it has no moving parts, the seat does not rattle, and the life is long. Further, it is highly reliable because it is less affected by how the user sits.

【００１１】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかし、静電容量式セ
ンサーを用いた着座検出装置の問題点は、微小な静電容
量変化に由来するアナログ信号の微小な変動に基づいて
着座或いは離座を判断するように構成されているので、
電波などのノイズの影響を受けたり、雰囲気温度の変化
や電子部品の経時的変化などに起因して電子部品の特性
が変化したりすると、動作特性に大きな影響が生じると
いうことである。However, the problem of the seating detection device using the electrostatic capacitance type sensor is that the seating or the separation is performed based on the minute fluctuation of the analog signal resulting from the minute electrostatic capacitance change. Since it is configured to judge,
This means that if the characteristics of the electronic component are changed due to the influence of noise such as radio waves or the change of the ambient temperature or the change of the electronic component over time, the operating characteristics are greatly affected.

【００１２】本発明の目的は、従来技術の叙上の問題点
を解消し、座席の座り心地が良く、長寿命で、信頼性に
優れた着座検出装置を提供することにある。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to provide a seating detecting device which has a comfortable seat, has a long life, and is highly reliable.

【００１３】[0013]

【発明の構成】Configuration of the Invention

【課題を解決するための手段および作用の概要】本発明
は、座席への人体の接離に応じてアナログ信号を出力す
る静電容量式センサーのような近接センサーと、このセ
ンサーのアナログ信号に基づいて着座の有無を判定する
データ処理手段とを備えた着座検出装置において、近接
センサーの出力信号の変化量に基づいて安定したデータ
を選別するデータ選別手段を設け、選別された安定した
データに基づいて着座の有無を判定するようにしたこと
を特徴とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a proximity sensor such as a capacitance sensor which outputs an analog signal in response to contact and separation of a human body with respect to a seat, and an analog signal of the sensor. In a seating detection device having a data processing means for determining the presence or absence of seating based on the data, a data selection means for selecting stable data based on the amount of change in the output signal of the proximity sensor is provided, and stable data is selected. The feature is that the presence / absence of seating is determined based on this.

【００１４】このようにデータを選別し、安定したデー
タのみに基づいて着座の有無が判定されるので、家電製
品などが発生する電波やテレビジョンやラジオ放送など
の電波に起因する突発的なノイズの影響を受けることな
く、正確に着座を判定することができる。Since the data is selected in this way and whether or not the user is seated is determined based on only the stable data, sudden noise caused by radio waves generated by home electric appliances or television or radio broadcasting is generated. Seating can be accurately determined without being affected by.

【００１５】好ましい実施態様においては、データ処理
手段は、更に、第２のデータ選別手段を備え、この第２
データ選別手段は、人間の着座或いは離座動作の時間に
比較してより長い所定の時間（例えば、約３０秒）にわ
たって安定したデータを選別し、データ処理手段は所定
時間にわたって安定したデータに基づいて着座の有無を
判定する。In a preferred embodiment, the data processing means further comprises a second data selection means, the second data selection means
The data sorting means sorts stable data over a predetermined time (for example, about 30 seconds) longer than the sitting or leaving motion of a human, and the data processing means based on the stable data over a predetermined time. Determine whether or not a person is seated.

【００１６】このように、所定の時間幅にわたって安定
したデータに基づいて着座の有無を判定するようにすれ
ば、雰囲気温度の変動や電子部品の経時変化などに起因
する比較的緩慢なセンサー出力の変動の影響を受けるこ
となく、着座或いは離座動作を検出することができる。As described above, if the presence / absence of the seat is determined based on the stable data over the predetermined time width, the relatively slow sensor output due to the fluctuation of the ambient temperature or the change with time of the electronic parts can be obtained. The sitting or leaving motion can be detected without being affected by fluctuations.

【００１７】他の好ましい実施態様においては、データ
処理手段は、更に、所定の上限値と下限値との間のデー
タを選別する第３のデータ選別手段を備え、上限値と下
限値との間のデータに基づいて着座の有無が判定され
る。In another preferred embodiment, the data processing means further comprises third data selecting means for selecting data between a predetermined upper limit value and a lower limit value, and a third data selecting means is provided between the upper limit value and the lower limit value. The presence / absence of a seat is determined based on the data of 1.

【００１８】本発明の上記特徴や効果、ならびに、他の
特徴や利点は、以下の実施例の記載に従い明らかとなろ
う。The above features and effects of the present invention, as well as other features and advantages, will be apparent from the description of the embodiments below.

【００１９】[0019]

【実施例】図１は本発明の一実施例に係る着座検出装置
を洋式トイレットのビデ装置に適用したところを示す。
トイレット１０は従来型の便器１２を備え、便器洗浄水
は例えばシスターン１４から供給することができる。便
器１２には伸縮式の洗浄ノズル１６を備えた従来型のビ
デ装置１８のハウジング２０が取付けてあり、ノズルか
ら洗浄水を噴射することにより使用者の股間部を洗浄す
るようになっている。ビデ装置の操作部２２はハウジン
グ２０の上面に設けることができる。ハウジング２０内
には温水タンク２４や脱臭装置２６や温風乾燥装置（図
示せず）を周知の態様で配置することができ、ビデ装置
１８の制御装置や本発明の着座検出装置を構成する電子
部品もハウジング２０内に収容することができる。ハウ
ジング２０には便座２８と便蓋３０が回動可能に適宜装
着してある。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a seating detecting device according to an embodiment of the present invention applied to a bidet device of a western-style toilet.
Toilet 10 includes a conventional toilet bowl 12 and toilet flush water can be supplied from a cistern 14, for example. A housing 20 of a conventional bidet device 18 having a retractable washing nozzle 16 is attached to the toilet bowl 12, and the user's crotch portion is washed by spraying washing water from the nozzle. The operating portion 22 of the bidet device can be provided on the upper surface of the housing 20. A hot water tank 24, a deodorizing device 26, and a hot air drying device (not shown) can be arranged in the housing 20 in a known manner, and the electronic device constituting the control device of the bidet device 18 and the seating detection device of the present invention can be arranged. Components may also be housed within the housing 20. A toilet seat 28 and a toilet lid 30 are rotatably attached to the housing 20.

【００２０】図２および図３を参照するに、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により中空に形成
することができる。便座を温めるため、上部半体２８Ａ
の裏面には、被覆されたヒータ線３２が便座の着座面の
ほぼ全域にわたって蛇行状に配置してある。発生した熱
を良好に便座の着座面に伝えるため、ヒータ線３２はア
ルミニウム粘着テープ３４のような伝熱テープによって
便座裏面に貼付してある。図示した実施例では、後述す
るように、このヒータ線３２は、また、静電容量センサ
ーの電極として利用される。Referring to FIGS. 2 and 3, the toilet seat 28 includes an upper half body 28A and a lower half body 28B made of impact resistant resin.
It is possible to form a hollow by joining and by high frequency welding. Upper half 28A to warm the toilet seat
The covered heater wire 32 is arranged in a meandering shape over the entire seating surface of the toilet seat. In order to satisfactorily transfer the generated heat to the seating surface of the toilet seat, the heater wire 32 is attached to the back surface of the toilet seat by a heat transfer tape such as an aluminum adhesive tape 34. In the illustrated embodiment, this heater wire 32 is also used as an electrode of the capacitance sensor, as will be described later.

【００２１】図４を参照するに、ヒータ線３２は配線３
６を介して100Vの商用交流電源３８に接続してあり、ス
イッチ４０によってヒータ線への通電を制御するように
なっている。スイッチ４０は例えばソリッド・ステート
・リレーで構成することができ、マイクロコンピュータ
（以下、マイコン）４２により開閉制御することができ
る。マイコン４２は便座に配置された温度センサー（図
示せず）により便座２８の温度を監視し、便座の温度が
所望の一定の温度になるようにスイッチ４０を制御す
る。商用交流電源３８のアース側の端子は４４に示した
ように接地されている。Referring to FIG. 4, the heater wire 32 is the wiring 3
It is connected to a commercial AC power source 38 of 100 V via 6, and a switch 40 controls energization of the heater wire. The switch 40 can be composed of, for example, a solid state relay, and can be opened / closed by a microcomputer (hereinafter, microcomputer) 42. The microcomputer 42 monitors the temperature of the toilet seat 28 by a temperature sensor (not shown) arranged on the toilet seat, and controls the switch 40 so that the temperature of the toilet seat becomes a desired constant temperature. The ground side terminal of the commercial AC power source 38 is grounded as indicated by 44.

【００２２】更に図４を参照するに、本発明の着座検出
装置４６は、静電容量センサー４８と、そのアナログ出
力に基づいて着座／離座を判定するようにプログラムさ
れたマイコン４２とにより構成することができる。静電
容量センサー４８は、例えば数百kHzの周波数ｆの高周
波を発生するように設定された発振回路５０と、共振回
路５２と、共振回路５２の出力を半波整流すると共に平
滑化する検波平滑回路５４からなり、検波平滑回路５４
の直流出力はマイコン４２のアナログ／ディジタル（Ａ
／Ｄ）変換ポートに入力される。Still referring to FIG. 4, the seating detector 46 of the present invention comprises a capacitance sensor 48 and a microcomputer 42 programmed to determine seating / seating based on its analog output. can do. The capacitance sensor 48 includes, for example, an oscillation circuit 50 that is set to generate a high frequency f of several hundreds of kHz, a resonance circuit 52, and half-wave rectification and smoothing of the output of the resonance circuit 52. The circuit 54 includes a detection smoothing circuit 54.
DC output of the analog / digital (A
/ D) Input to the conversion port.

【００２３】静電容量センサー４８の共振回路５２は、
便座暖房用ヒータ線３２を一方の電極とし大地を他方の
電極とする可変容量Ｃのコンデンサ５６が形成され、発
振回路５０で発生させた発振周波数ｆの高周波がこのコ
ンデンサ５６に印加されるように構成されている。この
ため、共振回路５２には、発振回路５０に接続された一
次コイル５８とヒータ線３２に接続された二次コイル６
０とからなる結合トランス６２が設けてあり、発振回路
５０とヒータ線３２とを電磁的に結合するようになって
いる。結合トランス６２が設けてあるので、商用電源３
８からヒータ線３２に供給される50Hz又は60Hzの交流に
は、発振回路５０の周波数ｆの高周波が重畳される。The resonance circuit 52 of the capacitance sensor 48 is
A capacitor 56 having a variable capacitance C having the heater wire 32 for heating the toilet seat as one electrode and the ground as the other electrode is formed. It is configured. Therefore, in the resonance circuit 52, the primary coil 58 connected to the oscillation circuit 50 and the secondary coil 6 connected to the heater wire 32.
A coupling transformer 62 consisting of 0 and 0 is provided to electromagnetically couple the oscillation circuit 50 and the heater wire 32. Since the coupling transformer 62 is provided, the commercial power source 3
The high frequency of the frequency f of the oscillation circuit 50 is superimposed on the alternating current of 50 Hz or 60 Hz supplied from 8 to the heater wire 32.

【００２４】ヒータ線３２とスイッチ４０との間には高
周波通過阻止用のコイル６４が設けてあり、ヒータ線３
２に印加される周波数ｆの高周波がスイッチ４０の方へ
伝播するのを防止するようになっている。また、前述し
たように、商用交流電源３８のアース側の端子４４は接
地してある。共振回路５２はこのような構成であるか
ら、周波数ｆの高周波に対しては、二次コイル６０とヒ
ータ線３２とコンデンサ５６を通る閉ループが大地を介
して形成される。従って、便座暖房用のスイッチ４０の
開閉に関係なく、コンデンサ５６には周波数ｆの高周波
が印加される。A coil 64 for blocking high frequency passage is provided between the heater wire 32 and the switch 40.
The high frequency of the frequency f applied to 2 is prevented from propagating toward the switch 40. Further, as described above, the ground-side terminal 44 of the commercial AC power supply 38 is grounded. Since the resonance circuit 52 has such a configuration, a closed loop passing through the secondary coil 60, the heater wire 32, and the capacitor 56 is formed through the ground for a high frequency of the frequency f. Therefore, regardless of whether the switch 40 for heating the toilet seat is opened or closed, the high frequency of the frequency f is applied to the capacitor 56.

【００２５】ヒータ線３２に周波数ｆの高周波が印加さ
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
交番電界が形成される。図５からよく分かるように、使
用者がいない場合には、この電界中には誘電体として便
器１２、便器内の洗浄水および空気が存在する。使用者
が便座に着座し或いは接近することにより人体６６がこ
の電界中に進入した場合には、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Ｃが
増加するであろう。When a high frequency of frequency f is applied to the heater wire 32, an alternating electric field is formed between the heater wire 32 acting as one electrode of the capacitor 56 and the ground acting as the other electrode. As is clear from FIG. 5, in the absence of a user, the toilet 12, the flush water and the air in the toilet are present as dielectrics in this electric field. When the human body 66 enters this electric field when the user sits on or approaches the toilet seat, the dielectric constant of the human body is larger than the dielectric constant of air, so that the capacitance C of the capacitor 56 increases. Ah

【００２６】再び図４を参照するに、共振回路５２は、
共振回路５２のインピーダンスの誘導成分を構成する共
振コイル７０を有する。図４に示した回路の等価回路を
図６に示す。トランス６２の一次コイル５８の巻線数に
対する２次コイル６０の巻線数の比をＮとすると、等価
的共振回路５２Ａのコンデンサ５６の静電容量はＮ²Ｃ
となる。従って、着座および離座に伴いコンデンサ５６
の静電容量Ｃが変化すると共振回路５２のインピーダン
スが変化することが理解できるであろう。Referring again to FIG. 4, the resonant circuit 52 is
It has a resonance coil 70 that constitutes an inductive component of the impedance of the resonance circuit 52. An equivalent circuit of the circuit shown in FIG. 4 is shown in FIG. When the ratio of the number of turns of the secondary coil 60 to the number of turns of the primary coil 58 of the transformer 62 is N, the capacitance of the capacitor 56 of the equivalent resonance circuit 52A is N ² C
Becomes Therefore, the capacitor 56 can be seated and separated.
It will be understood that the impedance of the resonant circuit 52 changes as the capacitance C of C changes.

【００２７】異なる周波数に対するこの共振回路５２の
インピーダンスを図７のグラフに示す。図７を参照する
に、使用者が便座に着座していないとき（離座状態）に
は、共振回路５２は所定の共振周波数ｆ_Oを有する。使
用者が便座に着座することによりコンデンサ５６の静電
容量Ｃが増加すると、共振周波数はｆ₁に低下する。可
変容量コンデンサ６８および共振コイル７０は、静電容
量の大きな人が着座した場合の共振周波数ｆ₁が発振回
路５０の発振周波数ｆよりも充分大きくなるように設定
してある。従って、発振周波数ｆの交流に対する共振回
路５２のインピーダンスは離座状態ではＺ_Oとなり、着
座状態ではＺ₁となる。The impedance of this resonant circuit 52 for different frequencies is shown in the graph of FIG. Referring to FIG. 7, when the user is not seated on the toilet seat (seated state), the resonance circuit 52 has a predetermined resonance frequency f _O. When the capacitance C of the capacitor 56 increases due to the user sitting on the toilet seat, the resonance frequency decreases to f ₁ . The variable capacitor 68 and the resonance coil 70 are set so that the resonance frequency f ₁ when a person having a large capacitance is seated is sufficiently higher than the oscillation frequency f of the oscillation circuit 50. Therefore, the impedance of the resonance circuit 52 with respect to the alternating current having the oscillation frequency f is Z _{O in} the separated state and Z _{1 in the} seated state.

【００２８】このように着座又は離座に応じて発振周波
数ｆの交流に対する共振回路のインピーダンスが変化す
るので、図８のグラフに示したように、着座に伴い共振
回路５２の出力電圧はＵ_OからＵ₁へと上昇する。この出
力電圧は、検波平滑回路５４のダイオード７２により半
波整流されると共に、コンデンサ７４により平滑化さ
れ、マイコン４２に入力される。Since the impedance of the resonance circuit with respect to the alternating current of the oscillation frequency f changes according to the seating or the separation as described above, the output voltage of the resonance circuit 52 is U _O with the seating as shown in the graph of FIG. It rises to U ₁ from. This output voltage is half-wave rectified by the diode 72 of the detection smoothing circuit 54, smoothed by the capacitor 74, and input to the microcomputer 42.

【００２９】マイコン４２は静電容量センサー４８の出
力電圧（即ち、検波平滑回路５４の出力電圧）を監視
し、出力電圧に基づいて離着座を判定する。図９のフロ
ーチャートには、マイコン４２による離着座判定ルーチ
ンの第１実施例を示す。このルーチンは、例えば１０〜
１００ｍｓの周期Ｔ₁の割り込みルーチンとして周期的
に実行することができる。先ず、静電容量センサー４８
のアナログ出力電圧がディジタル値に変換され、新たな
データとしてマイコン４２のメモリに書き込まれる（Ｓ
１０１）。次に、時間Ｔ₁前のデータと今回のデータと
の差（変化量α）を演算し、メモリに記憶した上で（Ｓ
１０２）、データが更新される（Ｓ１０３）。The microcomputer 42 monitors the output voltage of the electrostatic capacitance sensor 48 (that is, the output voltage of the detection / smoothing circuit 54) and determines the seating / seating position based on the output voltage. The flowchart of FIG. 9 shows a first embodiment of a sitting / seating determination routine by the microcomputer 42. This routine is, for example, 10
It can be periodically executed as an interrupt routine having a cycle T ₁ of 100 ms. First, the capacitance sensor 48
Is converted into a digital value and written in the memory of the microcomputer 42 as new data (S
101). Next, the difference (change amount α) between the data before time T ₁ and the current data is calculated and stored in the memory (S
102) and the data is updated (S103).

【００３０】次に、変化量αを所定値Ｖ₁と比較するこ
とにより、前回のデータに対して今回のデータが安定し
ているかどうかがチェックされ（Ｓ１０４）、安定した
データが選別される。変化量αが所定値より大きく、従
って前回データに対して新データが安定していない場合
には、離着座の判定をすることなくメインルーチンに復
帰する。即ち、図１０に示したように、変化量αの大き
な新データはノイズ（又は、着座・離座等によるデータ
変化中）として離着座判定対象から除外され、変化量α
が所定値以下の安定した新データのみが選別され、後述
する判定に付される。Next, by comparing the variation α with a predetermined value V ₁ , it is checked whether or not the present data is stable with respect to the previous data (S104), and stable data is selected. When the change amount α is larger than the predetermined value and therefore the new data is not stable with respect to the previous data, the process returns to the main routine without making a seating / seating determination. That is, as shown in FIG. 10, the new data having a large change amount α is excluded from the seating / seating determination target as noise (or during data change due to sitting / seating), and the change amount α
Only stable new data whose value is less than or equal to a predetermined value are selected and subjected to the determination described later.

【００３１】変化量αが所定値以下であり、従ってデー
タが安定している場合には、Ｓ１０５以下に進み、離座
状態から着座状態への変化（又はその逆に、着座状態か
ら離座状態への変化）が監視される。このため、先ず、
これまでの判定結果が着座であるか離座であるかが判定
される。この判定は例えば着座フラグをチェックするこ
とにより行うことができ（Ｓ１０５）、着座フラグはマ
イコン４２のメモリの１ビットを利用して実現すること
ができる。When the change amount α is equal to or less than the predetermined value, and therefore the data is stable, the process proceeds to S105 and subsequent steps to change from the seated state to the seated state (or vice versa, from the seated state to the seated state). Change to) is monitored. Therefore, first
It is determined whether the determination result so far is sitting or leaving. This determination can be made, for example, by checking the seating flag (S105), and the seating flag can be realized by using 1 bit of the memory of the microcomputer 42.

【００３２】着座フラグが立っていない場合（即ち、こ
れまで離座と判定されていた場合）には、マイコン４２
は着座を検出しなければならない。このため、マイコン
４２は新データが判定基準値Ｖ₂（Ｖ₂は、例えば、Ｖ₁
の約２０倍にすることができる）以上になったかどうか
を監視する（Ｓ１０６）。着座に伴い静電容量センサー
４８の出力電圧が判定基準値以上になると、マイコン４
２は着座状態になったと判定し、着座フラグを立てる
（Ｓ１０７）。着座検出装置４６の判定結果としてのこ
の着座フラグは、従来のように、ビデ装置の洗浄ノズル
１６への洗浄水の供給を制御する電磁弁の制御に利用す
ることができる。If the seating flag is not set (that is, if it has been determined to be seated until now), the microcomputer 42
Must detect seating. Therefore, the microcomputer 42 uses the new data as the determination reference value V ₂ (V ₂ is, for example, V ₁
It can be increased by about 20 times) (S106). When the output voltage of the capacitance sensor 48 becomes equal to or higher than the determination reference value due to sitting, the microcomputer 4
In No. 2, it is determined that the seating state is set, and the seating flag is set (S107). This seating flag as the determination result of the seating detecting device 46 can be used for controlling a solenoid valve that controls the supply of cleaning water to the cleaning nozzle 16 of the bidet device, as in the conventional case.

【００３３】他方、着座フラグの判定（Ｓ１０５）にお
いて着座フラグが立っている場合（即ち、既に着座と判
定されていた場合）には、マイコン４２は離座を検出し
なければならない。そこで、マイコン４２は新データが
判定基準値よりも小さくなったかどうかを監視し（Ｓ１
０８）、離座に伴い静電容量センサー４８の出力電圧が
判定基準値よりも小さくなると離座状態になったと判定
し、着座フラグをオフにする（Ｓ１０９）。On the other hand, if the seating flag is set in the seating flag determination (S105) (that is, if the seating flag has already been determined), the microcomputer 42 must detect the separation. Therefore, the microcomputer 42 monitors whether the new data becomes smaller than the judgment reference value (S1
08), when the output voltage of the electrostatic capacity sensor 48 becomes smaller than the determination reference value due to the separation from the seat, it is determined that the separated state is set, and the seating flag is turned off (S109).

【００３４】このように、図９のフローチャートの実施
例においては、図１０に示したように前回のデータに比
較して安定したデータのみが離着座の判定に使用される
ので、電波などのノイズの影響による判定の誤りがな
く、着座検出装置の信頼性を向上させることができる。As described above, in the embodiment of the flow chart of FIG. 9, only stable data compared to the previous data is used for the determination of the sitting / seating as shown in FIG. There is no error in the determination due to the influence of, and the reliability of the seating detection device can be improved.

【００３５】図１１のフローチャートは、マイコン４２
による離着座判定ルーチンの第２実施例を示す。この第
２実施例は、図９のフローチャートに示した第１実施例
と同様に前回のデータに対して安定したデータを選別す
るだけでなく、更に、使用者の着座或いは離座動作の時
間に比較してより長い時間にわたって安定したデータを
選別することにより、雰囲気温度の変動や電子部品の経
時変化などに起因する比較的緩慢なセンサー出力の変動
の影響を除去するようになっている。The flow chart of FIG.
2 shows a second embodiment of a seating / seating determination routine based on FIG. This second embodiment not only sorts out stable data with respect to the previous data as in the first embodiment shown in the flow chart of FIG. 9, but also further improves the time required for the user to sit or move away from the seat. By comparing stable data over a longer period of time, it is possible to eliminate the influence of relatively slow fluctuations in sensor output due to fluctuations in ambient temperature and changes in electronic components over time.

【００３６】第１実施例との相違点のみを説明するに、
変化量αが所定値以下で（Ｓ２０４）、かつ、着座フラ
グが立っていない場合（Ｓ２０５）（即ち、これまで離
座と判定されていた場合）には、マイコン４２はＳ２０
６以下の処理を実行し、比較的長い時間にわたって安定
したデータに基づいて着座行為を検出する。このため、
先ず、新データと暫定的安定値との差としての変化量β
が演算される（Ｓ２０６）。この“暫定的安定値”と
は、使用者の離着座動作に要する時間よりも長い所定の
時間にわたって安定して出力された静電容量センサー４
８の出力電圧を表すもので、後述するようにこの実施例
では３０秒間にわたって安定して出力されたデータを表
す。To explain only the differences from the first embodiment,
If the change amount α is less than or equal to the predetermined value (S204) and the seating flag is not set (S205) (that is, if it has been determined that the user is sitting away), the microcomputer 42 executes S20.
The process of 6 or less is executed, and the sitting action is detected based on the stable data over a relatively long time. For this reason,
First, the amount of change β as the difference between the new data and the provisional stable value
Is calculated (S206). The "temporary stable value" is the capacitance sensor 4 that is stably output for a predetermined time longer than the time required for the user to sit and sit.
8 represents the output voltage, and in this embodiment, as will be described later, it represents the data stably output for 30 seconds.

【００３７】次に、例えば３０秒毎に暫定的安定値が更
新される。暫定的安定値の更新は例えば次のように行う
ことができる。即ち、変化量βが設定値（この設定値は
第１実施例のＳ１０４と同様にＶ₁にしてもよいし、こ
れとは異なる値にしてもよい）以下であるかどうかがチ
ェックされ（Ｓ２０７）、変化量βが設定値以下である
場合（即ち、新データがこれまでの暫定的安定値以下で
ある場合）には、タイマーを利用して３０秒の時間が計
測される。タイマーの制御は“出力安定フラグ”を使用
して行うことができ、先ず、出力安定フラグがチェック
される（Ｓ２０８）。後述するように暫定的安定値の更
新後は出力安定フラグはオンにしてあるので（Ｓ２１２
〜Ｓ２１３）、Ｓ２０８の判定後最初はＳ２０９に進ん
で３０秒のタイマーをセットし（Ｓ２０９）、いったん
出力安定フラグをオフにした上で（Ｓ２１０）、時間の
計測を開始する（Ｓ２１１）。Ｓ２１０において出力安
定フラグがオフにされているので、以後はＳ２０８→Ｓ
２１１→Ｓ２１４の処理が繰り返えされ、１秒毎にタイ
マーがカウントダウンされる。３０秒が経過し、タイマ
ーの値がゼロになると（Ｓ２１１）、その時のデータに
より暫定的安定値が更新され（Ｓ２１２）、出力安定フ
ラグがオンにされる（Ｓ２１３）。このようにして、変
化量βが設定値以下である限り、３０秒毎に暫定的安定
値が更新される。Next, for example, the provisional stable value is updated every 30 seconds. The temporary stable value can be updated, for example, as follows. That is, it is checked whether or not the change amount β is equal to or less than a set value (this set value may be set to V ₁ as in S104 of the first embodiment or may be set to a different value) (S207). ), If the amount of change β is less than or equal to the set value (that is, if the new data is less than or equal to the provisional stable value up to now), the time of 30 seconds is measured using the timer. The timer can be controlled using the "output stabilization flag", and the output stabilization flag is first checked (S208). As will be described later, the output stable flag is turned on after the temporary stable value is updated (S212).
-S213), after the determination of S208, the process first proceeds to S209, sets a 30-second timer (S209), temporarily turns off the output stabilization flag (S210), and then starts time measurement (S211). Since the output stabilization flag is turned off in S210, the subsequent steps are S208 → S.
The processing from 211 to S214 is repeated, and the timer counts down every one second. When 30 seconds have passed and the value of the timer becomes zero (S211), the temporary stable value is updated with the data at that time (S212), and the output stable flag is turned on (S213). In this way, the provisional stable value is updated every 30 seconds as long as the variation β is equal to or less than the set value.

【００３８】変化量βが設定値より大きくなると（Ｓ２
０７）、新データと判定基準値Ｖ₂が比較され（Ｓ２１
５）、新データが判定基準値以上となった場合には使用
者が便座から立ち去ったものと見做し、着座フラグをオ
ンにした上で（Ｓ２１６）、出力安定フラグが立てられ
る（Ｓ２１７）。その結果、その後は、３０秒毎の暫定
的安定値の更新が繰り返される（Ｓ２０８〜Ｓ２１
４）。When the variation β becomes larger than the set value (S2
07), the new data and the judgment reference value V ₂ are compared (S21).
5) If the new data exceeds the judgment reference value, it is considered that the user has left the toilet seat, the seating flag is turned on (S216), and the output stabilization flag is set (S217). . As a result, after that, the update of the provisional stable value is repeated every 30 seconds (S208 to S21).
4).

【００３９】Ｓ２０５の判定において着座フラグが立っ
ていた場合（即ち、これまで着座と判定されていた場
合）には、Ｓ２１８に進み、新データが判定基準値より
小さくなった場合には離座と判定し、着座フラグがオフ
にされる（Ｓ２１９）。この第２実施例においては、離
座の判定は新データと判定基準値とを比較すること（Ｓ
２１８）により行われるが、前述した着座の判定（Ｓ２
０６〜Ｓ２１４）と同様に、比較的長い時間にわたって
安定したデータ（暫定的安定値）に基づいて離座行為を
検出するようにしてもよい。If the seating flag is set in the determination of S205 (that is, if seating has been determined so far), the process proceeds to S218, and if the new data becomes smaller than the determination reference value, it is determined that the user is sitting. The determination is made and the seating flag is turned off (S219). In the second embodiment, the determination of the separation is made by comparing the new data with the determination reference value (S
218), the seating determination described above (S2
Similarly to (06-S214), the sitting action may be detected based on stable data (temporary stable value) over a relatively long time.

【００４０】このように、この第２実施例においては、
使用者の離着座動作に要する時間よりも長い時間幅にわ
たって安定したデータが更に選別され、斯るデータに基
づいて離着座が判定されるので、センサー出力の変動が
比較的緩慢に起こった場合には、そのデータは離着座の
判定対象から除外されることになる。従って、雰囲気温
度の変動や電子部品の経時変化などに起因する出力変動
の影響を受けることなく、離着座を検出することができ
る。Thus, in this second embodiment,
Stable data is further selected over a time width longer than the time required for the user's seating / seating action, and the seating / seating is determined based on such data, so when the sensor output fluctuates relatively slowly. , The data will be excluded from the seating / seating determination target. Therefore, the seating can be detected without being affected by the output fluctuation caused by the fluctuation of the ambient temperature or the change of the electronic component with time.

【００４１】図１２のフローチャートは、マイコン４２
による離着座判定ルーチンの第３実施例を示す。この第
３実施例は、図９のフローチャートに示した第１実施例
に加えて、更に、所定の上限値と下限値との間のデータ
を選別し、斯く選別されたデータに基づいて着座の有無
を判定することを特徴としている。The flowchart of FIG.
3 shows a third embodiment of a seating / seating determination routine based on FIG. In addition to the first embodiment shown in the flowchart of FIG. 9, this third embodiment further selects data between predetermined upper limit values and lower limit values, and based on the selected data, the seating It is characterized by determining the presence or absence.

【００４２】静電容量センサー４８のアナログ出力電圧
をＡ／Ｄ変換して読み込み（Ｓ３０１）、変化量αを演
算し（Ｓ３０２）、データを更新した後（Ｓ３０３）、
所定の上限値（Ｓ３０４）と下限値（Ｓ３０５）の範囲
内のデータのみが第１実施例と同様に処理される。この
ように上限値と下限値を超えるデータは離着座判定対象
から予め除外されるので、判定の信頼性が向上すると共
に、データ処理が簡素化される。After the analog output voltage of the capacitance sensor 48 is A / D converted and read (S301), the change amount α is calculated (S302), and the data is updated (S303).
Only data within the range of the predetermined upper limit value (S304) and lower limit value (S305) are processed in the same manner as in the first embodiment. In this way, data exceeding the upper limit value and the lower limit value are excluded from the seating / seating determination target in advance, so that the reliability of the determination is improved and the data processing is simplified.

【００４３】以上には本発明を静電容量式センサーを用
いた着座検出装置に適用した実施例を記載したが、本発
明は反射式光電センサーその他のアナログ信号を出力す
る形式のセンサーを用いた着座検出装置に適用すること
ができる。Although the embodiment in which the present invention is applied to the seating detection device using the capacitance type sensor has been described above, the present invention uses a reflection type photoelectric sensor or other type of sensor which outputs an analog signal. It can be applied to a seating detection device.

【００４４】[0044]

【発明の効果】前述したように、本発明は、近接センサ
ーが出力するアナログ信号を選別し、安定したデータに
基づいて着座の有無を判定するようにしたので、家電製
品などが発生する電波やテレビジョンやラジオ放送など
の電波に起因するノイズの影響を受けることなく、正確
に着座を判定することができる。As described above, according to the present invention, the analog signal output from the proximity sensor is selected and the presence / absence of a seat is determined based on stable data. Seating can be accurately determined without being affected by noise caused by radio waves such as television and radio broadcasting.

【００４５】更に、使用者の離着座動作に要する時間よ
りも長い時間幅にわたって安定したデータを選別し、斯
るデータに基づいて離着座を判定するようにした場合に
は、雰囲気温度の変動や電子部品の経時変化などに起因
する出力変動の影響を回避することができる。Furthermore, when stable data is selected over a time width longer than the time required for the user to perform the sitting / seating operation, and if the sitting / seating is determined based on such data, fluctuations in ambient temperature and It is possible to avoid the influence of output fluctuations due to changes over time in electronic components.

【００４６】更に上限値と下限値との間のデータを選別
するようにした場合には、判定の信頼性が向上すると共
に、データ処理が簡素化される。Further, when the data between the upper limit value and the lower limit value is selected, the reliability of the determination is improved and the data processing is simplified.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】図１は、本発明の一実施例に係る着座検出装置
を洋式トイレットのビデ装置に適用したところを示す斜
視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a seating detection device according to an embodiment of the present invention applied to a bidet device of a Western-style toilet.

【図２】図２は、図１に示した便座の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the toilet seat shown in FIG.

【図３】図３は、図２III−III線に沿った断面図であ
る。FIG. 3 is a sectional view taken along the line III-III in FIG.

【図４】図４は、着座検出装置の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of a seating detection device.

【図５】図５は、便座のヒータ線と大地との間の静電容
量を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing the capacitance between the heater wire of the toilet seat and the ground.

【図６】図６は、図４に示した回路の等価回路を示す。FIG. 6 shows an equivalent circuit of the circuit shown in FIG.

【図７】図７は、図４に示した共振回路の周波数とイン
ピーダンスとの関係を示すグラフである。7 is a graph showing a relationship between frequency and impedance of the resonance circuit shown in FIG.

【図８】図８は、図４に示した共振回路の周波数と出力
電圧との関係を示すグラフである。8 is a graph showing the relationship between the frequency and the output voltage of the resonance circuit shown in FIG.

【図９】図９は、マイコンによる離着座判定ルーチンの
第１実施例を示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart showing a first embodiment of a seating / seating determination routine by a microcomputer.

【図１０】図１０は、図９に示した判定ルーチンにおけ
るデータの選別状況を示すグラフである。10 is a graph showing a data selection situation in the determination routine shown in FIG.

【図１１】図１１は、離着座判定ルーチンの第２実施例
を示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart showing a second embodiment of a seating / seating determination routine.

【図１２】図１２は、離着座判定ルーチンの第３実施例
を示すフローチャートである。FIG. 12 is a flowchart showing a third embodiment of a seating / seating determination routine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２８： 便座 ４２： データ処理装置 ４６： 着座検出装置 ４８： 静電容量センサー 28: Toilet seat 42: Data processing device 46: Seating detection device 48: Capacitance sensor

フロントページの続き (72)発明者 ▲飴▼谷 直樹 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 原口 俊尚 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 前田 節人 愛知県春日井市愛知町１番地 愛知電機株 式会社内 (72)発明者 藤井 庄吉 愛知県春日井市愛知町１番地 愛知電機株 式会社内 (72)発明者 小澤 敏亘 愛知県春日井市愛知町１番地 愛知電機株 式会社内Front page continued (72) Inventor ▲ Candy ▼ Naoki Tani Nagoshima 2-1-1, Kokurakita-ku, Kitakyushu City, Fukuoka Prefecture Totoki Kikai Co., Ltd. (72) Inventor Toshinao Haraguchi 2 Nakajima, Kokurakita-ku, Kitakyushu, Fukuoka No. 1-1 No. 1 Totoki Co., Ltd. (72) Inventor Setsuto Maeda 1 Aichi-cho, Kasugai-shi, Aichi Aichi Electric Co., Ltd. (72) Inventor Shokichi Fujii 1 Aichi-cho, Kasugai-shi, Aichi Aichi Stock company (72) Inventor Toshinori Ozawa 1 Aichi-cho, Kasugai-shi, Aichi Aichi Electric Co., Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 座席への人体の接離に応じてアナログ信
号を出力する近接センサーと、前記アナログ信号に基づ
いて着座の有無を判定するデータ処理手段とを備えた着
座検出装置において、 前記データ処理手段は、前記近接センサーの出力信号の
変化量に基づいて安定したデータを選別するデータ選別
手段を備え、選別された安定したデータに基づいて着座
の有無を判定することを特徴とする着座検出装置。1. A seating detection apparatus comprising: a proximity sensor that outputs an analog signal in response to contact / separation of a human body from a seat; and a data processing unit that determines whether or not a user is seated based on the analog signal. The processing means includes a data selection means for selecting stable data based on the amount of change in the output signal of the proximity sensor, and seating detection is characterized by determining the presence or absence of seating based on the selected stable data. apparatus. 【請求項２】 前記データ処理手段は、更に、着座或い
は離座動作の時間に比較してより長い所定の時間にわた
って安定したデータを選別する第２のデータ選別手段を
備え、所定時間にわたって安定したデータに基づいて着
座の有無を判定することを特徴とする請求項１に基づく
着座検出装置。2. The data processing means further comprises a second data selecting means for selecting stable data for a predetermined time longer than the time of sitting or sitting motion, and is stable for a predetermined time. The seating detection device according to claim 1, wherein the presence / absence of seating is determined based on the data. 【請求項３】 前記データ処理手段は、更に、所定の上
限値と下限値との間のデータを選別する第３のデータ選
別手段を備え、前記上限値と下限値との間のデータに基
づいて着座の有無を判定することを特徴とする請求項１
に基づく着座検出装置。3. The data processing means further comprises third data selecting means for selecting data between a predetermined upper limit value and a lower limit value, and based on the data between the upper limit value and the lower limit value. 2. The presence / absence of seating is determined based on the above.
Seating detection device based on. 【請求項４】 前記座席は便座であり、前記近接センサ
ーは便座に配置された電極により構成される静電容量式
近接センサーである請求項１から３のいづれかに基づく
着座検出装置。4. The seating detection device according to any one of claims 1 to 3, wherein the seat is a toilet seat, and the proximity sensor is a capacitive proximity sensor configured by electrodes arranged on the toilet seat. 【請求項５】 前記電極は便座暖房用ヒータ線からなる
請求項４に基づく着座検出装置。5. The seating detection device according to claim 4, wherein the electrodes are heater wires for heating a toilet seat.