トイレ装置
【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、動作検出手段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。
【解決手段】本発明にかかるトイレ装置は、動作検出手段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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
従来より、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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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）。
【０００６】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−６１３６１号公報
【特許文献２】登録実用新案第３１５３１９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
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出手段と、前記動作検出手段により検出した動作に対応して前記モータを制御する制御手段を有する構成としたものである。
【００１４】
この構成により、動作検出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。
【発明の効果】
【００１５】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１におけるトイレ装置の構成図
【図２】同実施の形態における複数の赤外線検出器の出力の時間変化を示す図
【図３】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
【図４】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
【図５】同実施の形態における複数の赤外線検出器と発光素子と受光素子の出力の時間変化を示す図
【図６】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
【図７】本発明の実施の形態３におけるトイレ装置の遠隔操作装置の構成図
【図８】同実施の形態における赤外線検出器と発光素子と複数の受光素子の出力の時間変化を示す図
【図９】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
【図１０】本発明の実施の形態４におけるトイレ装置の遠隔操作装置の構成図
【図１１】同実施の形態における信号処理回路の構成を説明する回路図
【図１２】同実施の形態における複数の赤外線検出器の出力の時間変化を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
第１の発明は、便座と、前記便座を回転動作させる便座モータと、人体の少なくとも一部の動作を検出する動作検出手段と、前記動作検出手段により検出した動作に対応して前記便座モータを制御するモータ制御手段を備えたものである。
【００１８】
本発明によれば、動作検出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。
【００１９】
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、前記動作検出手段と、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。
【００２０】
本発明によれば、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。
【００２１】
第３の発明は、動作検出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近接検出器を複数有するものである。本発明によれば、複数の近接検出器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。
【００２２】
第４の発明は、複数の近接検出器が、赤外線を検出する複数の赤外線検出器を有する構成であり、赤外線検出器は人体の一部から発する赤外線を検出することができ、それを複数配置したものである。本発明によれば、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。
【００２３】
第５の発明は、複数の近接検出器は、発光素子と、前記発光素子から発せられた光を受光する受光素子と、前記発光素子および前記受光素子の近傍に赤外線を検出する複数の赤外線検出器を有するものである。
【００２４】
本発明によれば、複数の赤外線検出器で人体の少なくとも一部から発する赤外線を検出して移動方向を判定することができ、更にその時に赤外線検出器近傍の発光素子から発せられた光が人体の一部に反射して受光素子に受光したかどうかで、使用者が赤外線検出器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。
【００２５】
第６の発明は、複数の近接検出器が、赤外線を検出する赤外線検出器と、発光素子と、複数配置し前記発光素子から発せられた光を受光する受光素子を有する構成であり、赤外線検出器により人体の少なくとも一部の近接を検出し、その時に発光素子から発せられた光が人体の一部に反射した光を複数の受光素子で受光するものである。
【００２６】
本発明によれば、必要なときだけの発光で人体の少なくとも一部の移動方向を正しく検出し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。
【００２７】
第７の発明は、複数の赤外線検出器が焦電型赤外線検出器であり、各焦電型赤外線検出器の方向性を逆にして直列接続され、動作検出手段がその両端の出力を検出する電子回路を備えたものである。
【００２８】
本発明によれば、各焦電型赤外線検出器の方向性を逆にして直列接続した両端の出力の位相から、人体の少なくとも一部の移動方向を検出することができ、移動方向により制御手段は便座の駆動を制御できる。
【００２９】
第８の発明は、動作検出手段が複数の赤外線検出器の出力を処理する電子回路を有し、前記電子回路において人が歩く速さより十分速い速度に対応した周波数に高い感度を持たせるフィルタ回路を備えたものである。
【００３０】
本発明によれば、フィルタ回路で人が歩くような遅い周波数より十分速い動作速度に対応した周波数に高い感度を持っているので、人が意図しない移動などの動きや、遠くの動
きは検出しにくくなり、動作検出手段の近くで意図を持って動かした動きを検出しやすくなり、正確に人体の少なくとも一部の移動方向を検出することができ、移動方向により制御手段は誤動作なく便座の駆動を制御できる。
【００３１】
（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ステッピングモータである。
【００３２】
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ステッピングモータである。
【００３３】
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フォトダイオードである。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。
【００３４】
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、に信号を無線で送信する。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。
【００３５】
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。
【００３６】
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に近付いたことを判定すると、第１の発光素子１２を点滅させて、人が近付いた信号を第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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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、に信号を無線で送信する。
【００４０】
第２のリモコン１３は、手の上下動作を検出する動作検出手段１４と第２の発光素子１５とを含むものであり、動作検出手段１４は第２の赤外線センサ１６と、第３の赤外線センサ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。
【００４１】
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し、第２の赤外線センサと第３の赤外線センサとは、複数の近接検出器として機能する。
【００４２】
第２の赤外線センサ１６と第３の赤外線センサ１７は上下に並べて設置していて、いずれも第１の赤外線センサと同様の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。
【００４３】
図２を用いて第２の赤外線センサ１６と第３の赤外線センサ１７の出力特性について説明する。図２においてＶ１６は第２の赤外線センサ１６の出力の時間変化であり、Ｖ１７は第３の赤外線センサ１７の出力の時間変化である。
【００４４】
図２（ａ）は第２の赤外線センサ１６と第３の赤外線センサ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３の赤外線センサ１７が温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２の赤外線センサ１６が温度変化に対する出力を発生する。
【００４５】
一方、図２（ｂ）は第２の赤外線センサ１６と第３の赤外線センサ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２の赤外線センサ１６が温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３の赤外線センサ１７が温度変化に対する出力を発生する。
【００４６】
第２の信号処理回路１８は、第２の赤外線センサ１６、第３の赤外線センサ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２の赤外線センサ１６、第３の赤外線センサ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。
【００４７】
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３の赤外線センサ１７が先に出力を発生し、後から第２の赤外線センサ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。
【００４８】
第２の赤外線センサ１６が先に出力を発生し、後から第３の赤外線センサ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。
【００４９】
第２の信号処理回路１８はタイマー１９を有し、例えば第２の赤外線センサ１６が出力を発生した後に所定時間以内に第３の赤外線センサ１７の出力が発生しない、あるいは第３の赤外線センサ１７が出力を発生した後に所定時間以内に第２の赤外線センサ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。
【００５０】
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２の赤外線センサ１６と第３の赤外線センサ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。
【００５１】
第２の信号処理回路１８は、例えば第２の赤外線センサ１６が出力を発生した後、早すぎる所定時間以内に第３の赤外線センサ１７の出力が発生した、あるいは第３の赤外線センサ１７が出力を発生した後に早すぎる所定時間以内に第２の赤外線センサ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。
【００５２】
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２の赤外線センサ１６と第３の赤外線センサ１７の間を通過するのに要する時間より十分短い時間の、例えば０．０５秒以内という程度である。
【００５３】
第２の信号処理回路１８は第２の赤外線センサ１６、第３の赤外線センサ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。
【００５４】
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２の赤外線センサ１６、第３の赤外線センサ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。
【００５５】
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の、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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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２の赤外線センサ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。
【００５９】
ステップＳ４では、次に第３の赤外線センサ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。
【００６０】
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３の赤外線センサ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２の赤外線センサ１６と第３の赤外線センサ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。
【００６１】
ステップＳ６では、第３の赤外線センサ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。
【００６２】
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２の赤外線センサ１６と第３の赤外線センサ１７の間を通過するのに要する時間より十分短い時間の、例えば０．０５秒という程度である。
【００６３】
ステップＳ７では、第２の赤外線センサ１６、第３の赤外線センサ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。
【００６４】
ステップＳ２では第３の赤外線センサ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。
【００６５】
ステップＳ９では、次に第２の赤外線センサ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。
【００６６】
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２の赤外線センサ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２の赤外線センサ１６と第３の赤外線センサ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。
【００６７】
ステップＳ１１では、第２の赤外線センサ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。
【００６８】
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２の赤外線センサ１６と第３の赤外線センサ１７の間を通過するのに要する時間より十分短い時間の、例えば０．０５秒という程度である。
【００６９】
ステップＳ１２では、第３の赤外線センサ１７、第２の赤外線センサ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。
【００７０】
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２の赤外線センサ１６の出力を確認することを繰り返す。
【００７１】
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。
【００７２】
以上のように本発明の実施の形態１によれば、複数の近接検出器を焦電型の赤外線センサとしたことで、使用者の手が赤外線センサの視野に入ることで生じる温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。
【００７３】
なお、本実施の形態１では近接検出器として焦電型赤外線センサを用いたが、サーモパイル型赤外線センサを用いても同様の効果を得られるものであり、他にも、２枚の電極を備えた構成にして、信号処理回路において電極における静電容量を測定することで、手が近付いたことを検出するという方法もある。
【００７４】
赤外線センサや電極での静電容量の測定は、わずかな消費電流でできることであり、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。
【００７５】
（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検出手段１４の部分であり、図４は動作検出手段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。
【００７６】
図４において、第３の発光素子２０、第２の受光素子２１はともにフォトダイオードであり、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。
【００７７】
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。
【００７８】
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２の赤外線センサ１６、第３の近接判定部２４は第３の赤外線センサ１７の出力を監視し、温度変化即ち人体の一部が近付いたことを判定する。
【００７９】
これは焦電型赤外線センサである第２の赤外線センサ１６や第３の赤外線センサ１７は、比較的離れた例えば１〜２ｍ離れた場所で大きいものが動いたときにも、よく似た出力を発生するので、それと区別して１０ｃｍぐらいまでの距離に物体があるかどうかを確認するために第３の、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。
【００８０】
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、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。
【００８１】
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、第３の発光素子２０を発光させるようにしている。
【００８２】
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。
【００８３】
なお、第３の発光素子２０と第２の受光素子と、第３の発光素子２０と第２の受光素子との近傍に配置される第２の赤外線センサ１６および第３の赤外線センサ１７とが、複数の近接検出器として機能する。
【００８４】
図５は第２の赤外線センサ１６と第３の赤外線センサ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。
【００８５】
図２（ａ）と同様、Ｖ１６は第２の赤外線センサ１６の出力の時間変化であり、Ｖ１７は第３の赤外線センサ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。
【００８６】
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３の赤外線センサ１７が温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、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。
【００８７】
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２の赤外線センサ１６が温度変化に対する出力を発生する。
【００８８】
このように第３の赤外線センサ１７、第２の赤外線センサ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。
【００８９】
使用者が手を上から下に振り下ろした場合は、第２の赤外線センサ１６と第３の赤外線センサ１７の出力の順が逆になり、先に第２の赤外線センサ１６が出力を発生し、後から第３の赤外線センサ１７が出力を発生する。
【００９０】
ここで、発光制御部２５が第３の、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。
【００９１】
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。
【００９２】
ステップＳ１で第２の赤外線センサ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、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。
【００９３】
ステップＳ１０２では、ステップＳ１０１で第３の、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。
【００９４】
また、ステップＳ２で第３の赤外線センサ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。
【００９５】
ステップＳ１０４では、ステップＳ１０３で第３の、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。
【００９６】
このようにして実施の形態２によれば、第２の赤外線センサ１６と第３の赤外線センサ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、１〜２ｍ離れた場所での大きい動きのような、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。
【００９７】
また、第２の赤外線センサ１６か第３の赤外線センサ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。
【００９８】
（実施の形態３）
次に本発明の第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態において、第１、第２の実施の形態と異なるところは動作検出手段１４の部分であり、図７は動作検出手段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７において図１、図４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。
【００９９】
図７において、第３の発光素子２０は赤外発光ダイオードであり、それに対してフォトダイオードより成る受光素子が二つある。第３の受光素子２７は第３の発光素子２０より上方に配置し、第４の受光素子２８は第３の発光素子２０より下方に配置している。
【０１００】
第３の受光素子２７と第４の受光素子２８は、それぞれ第３の発光素子２０との間に一定の間隔を開けて配置したものであり、その間隔は例えば５ｃｍぐらいである。そして第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３の受光素子２７や第４の受光素子２８が受光して出力を発生する。
【０１０１】
第３の受光素子２７、第４の受光素子２８の出力は、前方の物体までの距離が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。
【０１０２】
一方、焦電型である第２の赤外線センサ１６は、その視野角を十分広くたとえば９０度以上にしていて、比較的広い範囲、また１〜２ｍぐらい離れた場所までの温度変化に対し
て出力を発生するものであり、第２の近接判定部２３が第２の赤外線センサ１６の出力を基に第２のリモコン１３近傍に人または人体の一部が近付いたことを判定する。
【０１０３】
第２の近接判定部２３が第２の赤外線センサ１６の出力より人が近付いたことを判定すると、発光制御部２５は、第３の発光素子２０を所定のパターンで点滅する。実際に人体の一部の例えば手が近付いていたらその点滅のパターンに合わせて、第３の受光素子２７や第４の受光素子２８が出力を発生する。
【０１０４】
動作方向判定部２６は、第３の受光素子２７と第４の受光素子２８の出力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して動作方向を確定している。
【０１０５】
これは、第３の、第３の発光素子２０を発光するためには多くの電流を流す必要があり、それを抑制するために、第２の赤外線センサ１６から第２の近接判定部２３により人または人体の一部が近付いた可能性の高いと判定したときにだけ、第３の発光素子２０を発光させることとしている。
【０１０６】
なお、第２の赤外線センサ１６と、第３の発光素子２０と、第３の発光素子２０から発せられた光を受光する第３の受光素子２７および第４の受光素子とが、複数の近接検出器として機能する。
【０１０７】
図８は第２の赤外線センサ１６と第３の発光素子２０、および第３の受光素子２７、第４の受光素子２８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。
【０１０８】
Ｖ１６は第２の赤外線センサ１６の出力の時間変化であり、Ｉ２０は第３の発光素子２０の出力、Ｖ２７は第３の受光素子２７の出力、Ｖ２８は第４の受光素子２８の出力の時間変化である。
【０１０９】
図８に示すように、まず人が近付き手を近付けてくると、第２の赤外線センサ１６が視野範囲内で温度変化を検出して出力を発生する。これを第２の近接判定部２３が近接と判定する。第２の赤外線センサ１６の出力はその視野範囲内に手が入っている間は大きな変化はない。
【０１１０】
第１の近接判定部２２が近接を判定すると発光制御部２５が第３の、第３の発光素子２０を所定のパターンで点滅させる。そして使用者の手が第４の受光素子２８の近傍に近付くと、第３の発光素子２０で発光した光は手で反射して第４の受光素子２８が受光する。
【０１１１】
第４の受光素子２８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。その後、上に取り付けている第３の受光素子２７の近傍に使用者の手が近付くと、第３の発光素子２０で発光した光は手で反射して第３の受光素子２７が受光する。第３の受光素子２７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。
【０１１２】
このように第４の受光素子２８、第３の受光素子２７の順で出力の発生があれば、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。そして発光制御部２５により第３の発光素子２０の点滅を停止する。
【０１１３】
ここで、第２の赤外線センサ１６の出力から第１の近接判定部２２が近接を判定しても、その後に第３の受光素子２７と第４の受光素子２８の出力がなければ、それ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して、第３の発光素子２０の点滅を停止す
る。
【０１１４】
使用者が手を上から下に振り下ろした場合は、第３の受光素子２７と第４の受光素子２８の出力の順が逆になり、先に第３の受光素子２７が出力を発生し、後から第４の受光素子２８が出力を発生する。
【０１１５】
第３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９のフローチャートにより説明する。図９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。
【０１１６】
図９において、第２の信号処理回路１８は、まずステップＳ２０１で発光制御部２５により第３の、第３の発光素子２０を消灯する。次にステップＳ２０２で第２の近接判定部２３により第２の赤外線センサ１６の信号から人または人体の一部の近接があるかどうかを判定する。
【０１１７】
近接があったと判定すれば、ステップＳ２０３に進み、近接があったと判定しなければステップＳ２０１に戻り処理を繰り返す。そしてステップＳ２０３でタイマー１９により待ち時間のカウントを開始する。ステップＳ２０４で発光制御部２５により第３の、第３の発光素子２０を所定パターンでの点滅を開始する。
【０１１８】
ステップＳ２０５において、ステップＳ２０３でカウントを開始した待ち時間が所定時間ｔ４を経過したかどうかを判定し、まだ経過してなければステップＳ２０６に進み、すでに経過してしまえばステップＳ２０１に戻る。
【０１１９】
これは後に説明する第３の受光素子２７や第４の受光素子２８が所定パターンの検出をしないまま所定時間ｔ４を経過した場合であり、離れた場所での人の動きや人以外の動きなどで第２の赤外線センサ１６が近接検出のような出力をした場合には第３の、第３の発光素子２０を消灯して再び第２の赤外線センサ１６が近接検出の出力をするのを待つ。ここでの所定時間ｔ４は例えば１分である。
【０１２０】
ステップＳ２０６では第３の受光素子２７が所定の点滅パターンを検出したかどうかを判定する。検出しなければステップＳ２０７に進み、検出すればステップＳ３に進みタイマー１９により再び待ち時間のカウントを開始し、ステップＳ２０８で、第４の受光素子２８が所定の点滅パターンを検出したかどうかを判定する。
【０１２１】
そして検出していなければステップＳ５に進み、所定の点滅パターンを検出するとステップＳ６に進む。ステップＳ５では待ち時間が所定時間ｔ１を過ぎたかどうかを判定し、ｔ１を過ぎてしまうとステップＳ２０１に戻る。
【０１２２】
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Ｓ２０８に戻って第４の受光素子２８が所定のパターンを検出することを待つ。
【０１２３】
ステップＳ６では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Ｓ２０９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Ｓ２０１に戻る。
【０１２４】
ステップＳ２０９では第３の、第３の発光素子２０を消灯しステップＳ７に進む。ステップＳ７では、第２の赤外線センサ１６が近接を検出し、第３の受光素子２７、第４の受光素子２８の順で所定時間の範囲内で所定パターンの点滅を検出したので、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。
【０１２５】
ステップＳ２０７では第４の受光素子２８が所定の点滅パターンを検出したかどうかを判定し、検出しなければステップＳ２０５に戻り、所定の点滅パターンを検出するとステップＳ８に進み、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Ｓ２１０に進む。
【０１２６】
ステップＳ２１０では、次に第３の受光素子２７が所定の点滅パターンを検出したかどうかを判定する。そして検出しなければステップＳ１０に進み、所定の点滅パターンを検出するとステップＳ１１に進む。
【０１２７】
ステップＳ１０では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を過ぎてしまうとステップＳ２０１に戻り、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Ｓ２１０に戻って第３の受光素子２７が所定の点滅パターンを検出することを待つ。
【０１２８】
ステップＳ１１では、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Ｓ２１１に進み、まだｔ２になっ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Ｓ２０１に戻る。
【０１２９】
ステップＳ２１１では第３の、第３の発光素子２０を消灯しステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、第２の赤外線センサ１６が近接を検出し、第４の受光素子２８、第３の受光素子２７の順で所定時間の範囲内で所定パターンの点滅を検出したので、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。
【０１３０】
ステップＳ１３では、タイマー１９により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Ｓ１４に戻って経過するのを待つ。経過すればステップＳ２０１に戻る。
【０１３１】
このようにして実施の形態３によれば、焦電型である第２の赤外線センサ１６で人または人体の一部の近接を検出してから、第３の、第３の発光素子２０を点滅させて第３の受光素子２７、第４の受光素子２８で近接と動く方向を検出しているので、第３の、第３の発光素子２０を発光するために必要な消費電流を最小限に抑え、そして１〜２ｍ離れた場所での大きい動きのような、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、１０ｃｍぐらいのところでの手の動きだけを確実に判定することができ、電池電源のリモコンにも搭載できる。
【０１３２】
なお、近接を検出する焦電型である第２の赤外線センサ１６を、第３の発光素子２０や第３の受光素子２７、第４の受光素子２８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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
（実施の形態４）
次に本発明の第４の実施の形態について説明する。図１０は遠隔操作装置である第２の
リモコンの構成を示す図であり図１、図４、図７と同じ機能を有するものは同じ番号を付し説明を省略する。
【０１３５】
第４の実施の形態では近接検出器は第１の実施の形態と同様に焦電型赤外線センサ２個で、図１０に示すように第２の赤外線センサ１６と第３の赤外線センサ１７より成る。そして２個の焦電型赤外線センサは素子同士を近接させて一体化し１個のパッケージに収めたものであり、更に２個の焦電型赤外線センサは方向を逆にして直列接続している。
【０１３６】
焦電型赤外線センサは、そもそもセンサ自身の温度と視野となる対象物の温度の温度差の変化に対して出力を発生するものであり、センサ自身も温度が急に変動した場合には出力を発生するものである。そこで２個のセンサの方向を逆にして直列接続することでセンサ自身の温度変動の影響をキャンセルしている。
【０１３７】
図１１に直列接続した赤外線センサの信号処理を行う電子回路２９の構成を示す。直流電源３０は例えば電池で、例えば３Ｖを供給している。電源ＩＣ３１は直流電源３０の電源を入力にして、それよりも低い電圧、例えば１．５Ｖを出力としている。
【０１３８】
第２の赤外線センサ１６、第３の赤外線センサ１７は、二つの焦電型赤外線センサを方向性を逆にして直列に接続している。このいずれかの赤外線センサの視野の温度が変化すると出力電流が発生し抵抗３２を流れるとともにＦＥＴ３３に電流を供給する。
【０１３９】
ＦＥＴ３３では電流増幅され抵抗３４を流れてその両端の電圧はフィルタ回路３５で特定の周波数成分を中心に増幅される。
【０１４０】
フィルタ回路３５は、オペアンプ３６と、抵抗３７、抵抗３８と、コンデンサ３９、コンデンサ４０により構成したバンドパスフィルタであり、抵抗３７と抵抗３８により増幅率を決め、抵抗３７、抵抗３８とコンデンサ３９より成る積分回路と、抵抗３７、抵抗３８、コンデンサ４０より成る微分回路でフィルタ特性を決めるものである。
【０１４１】
それらの組合せによりフィルタ回路３５は、３０Ｈｚぐらいにピークを持たせるような周波数特性、増幅率で約１０００倍となるようにしている。一般に人が移動するようなことを検出するのであれば１Ｈｚぐらいにピークを持たせた周波数特性のフィルタ回路にしておけば検出しやすいのであるが、センサ近傍で手を上下動作させる速さはそれよりかなり速いものである。
【０１４２】
ここで３０Ｈｚぐらいにピークを持たせた周波数特性としていることで、手の上下動作を効率よく検出し、そして離れた場所での人の移動などではセンサの出力がほとんど増幅されないようにして、手の上下動作以外の要因の誤検出がないようにしている。
【０１４３】
図１２を用いて第２の赤外線センサ１６と第３の赤外線センサ１７を直列接続したセンサの出力特性について説明する。図２においてＶ３６はフィルタ回路３５のオペアンプ３６の出力電圧の時間変化である。図２（ａ）は第２の赤外線センサ１６と第３の赤外線センサ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、図２（ｂ）は使用者が手を上から下に振り下ろした場合である。
【０１４４】
図２（ａ）において、使用者が手を下から上に振り上げると、まず第３の赤外線センサ１７の視野に使用者の手が入る。第３の赤外線センサ１７は図１１に示すようにグランド側がマイナスとなるように接続しているので、まずプラス側の電圧を発生することになる。そして第３の赤外線センサ１７の視野から使用者の手が出て行くときに逆にマイナス側に出力を発生する。
【０１４５】
第３の赤外線センサ１７の視野から使用者の手が出て行くのとほぼ同時に次は第２の赤外線センサ１６の視野に使用者の手が入る。第２の赤外線センサ１６は図１１に示すようにグランド側がプラスとなるように接続しているので、まずマイナス側の電圧が発生することになる。そして第２の赤外線センサ１６の視野から使用者の手が出て行くときに逆にプラス側に出力を発生する。
【０１４６】
そして図１２（ａ）に示すように第３の赤外線センサ１７の視野から使用者の手が出て行くときのマイナス側の出力と第２の赤外線センサ１６の視野に手が入るときのマイナス側の出力が重なるようになって、プラス、マイナス、プラスの順に出力が発生する。
【０１４７】
図２（ｂ）において、使用者が手を上から下に振り下ろすと、まず第２の赤外線センサ１６の視野に使用者の手が入り、まずマイナス側の電圧を発生することになる。そして第２の赤外線センサ１６の視野から使用者の手が出て行くときに逆にプラス側に出力を発生する。
【０１４８】
第２の赤外線センサ１６の視野から使用者の手が出て行くのとほぼ同時に次は第３の赤外線センサ１７の視野に使用者の手が入り、まずプラス側の電圧が発生することになる。そして第３の赤外線センサ１７の視野から使用者の手が出て行くときに逆にマイナス側に出力を発生する。
【０１４９】
図１２（ｂ）に示すように第２の赤外線センサ１６の視野から使用者の手が出て行くときのプラス側の出力と第３の赤外線センサ１７の視野に手が入るときのプラス側の出力が重なるようになって、マイナス、プラス、マイナスの順に出力が発生する。
【０１５０】
即ち、使用者が手を下から上に振り上げた場合と、上から下に振り下ろした場合では位相が全く反対の出力となるので、どちらの波形かを判定することで手の上下の移動方向は容易に判定できる。
【０１５１】
このようにして実施の形態４によれば、２個の焦電型赤外線センサを近接させて方向性を逆にして直列接続した出力より動作を検出しているので、赤外線センサ自身の温度変化による出力をキャンセルして誤検出を防止している他、信号処理のフィルタ回路でゆっくりとした動作の出力を抑えているので、手の動きなど使用者が意図した動作だけを検出できるように、その精度を高めることができている。
【０１５２】
なお、このように２個の焦電型赤外線センサを近接させて方向性を逆にして直列接続する構成は、本発明の実施の形態２への応用も可能であり、即ち、２個の直列接続した焦電型赤外線センサと発光素子と受光素子により動作を検出することで、更に検出の精度を高めることもできる。
【０１５３】
また、以上説明してきた実施の形態１〜４において、複数の赤外線センサや複数の受光素子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。
【０１５４】
しかし、これは本発明を限定するものではなく、複数の赤外線センサや複数の受光素子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。
【産業上の利用可能性】
【０１５５】
以上のように本発明は、動作検出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。
【符号の説明】
【０１５６】
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 動作検出手段
１５ 第２の発光素子
１６ 第２の赤外線センサ
１７ 第３の赤外線センサ
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
２５ 発光制御部
２６ 動作方向判定部
２７ 第３の受光素子
２８ 第４の受光素子
２９ 電子回路
３０ 直流電源
３１ 電源ＩＣ
３２、３４、３７、３８ 抵抗
３３ ＦＥＴ
３５ フィルタ回路
３９、４０ コンデンサ
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
従来より、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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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）。
【０００６】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−６１３６１号公報
【特許文献２】登録実用新案第３１５３１９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
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出手段と、前記動作検出手段により検出した動作に対応して前記モータを制御する制御手段を有する構成としたものである。
【００１４】
この構成により、動作検出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。
【発明の効果】
【００１５】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１におけるトイレ装置の構成図
【図２】同実施の形態における複数の赤外線検出器の出力の時間変化を示す図
【図３】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
【図４】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
【図５】同実施の形態における複数の赤外線検出器と発光素子と受光素子の出力の時間変化を示す図
【図６】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
【図７】本発明の実施の形態３におけるトイレ装置の遠隔操作装置の構成図
【図８】同実施の形態における赤外線検出器と発光素子と複数の受光素子の出力の時間変化を示す図
【図９】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
【図１０】本発明の実施の形態４におけるトイレ装置の遠隔操作装置の構成図
【図１１】同実施の形態における信号処理回路の構成を説明する回路図
【図１２】同実施の形態における複数の赤外線検出器の出力の時間変化を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
第１の発明は、便座と、前記便座を回転動作させる便座モータと、人体の少なくとも一部の動作を検出する動作検出手段と、前記動作検出手段により検出した動作に対応して前記便座モータを制御するモータ制御手段を備えたものである。
【００１８】
本発明によれば、動作検出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。
【００１９】
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、前記動作検出手段と、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。
【００２０】
本発明によれば、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。
【００２１】
第３の発明は、動作検出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近接検出器を複数有するものである。本発明によれば、複数の近接検出器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。
【００２２】
第４の発明は、複数の近接検出器が、赤外線を検出する複数の赤外線検出器を有する構成であり、赤外線検出器は人体の一部から発する赤外線を検出することができ、それを複数配置したものである。本発明によれば、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。
【００２３】
第５の発明は、複数の近接検出器は、発光素子と、前記発光素子から発せられた光を受光する受光素子と、前記発光素子および前記受光素子の近傍に赤外線を検出する複数の赤外線検出器を有するものである。
【００２４】
本発明によれば、複数の赤外線検出器で人体の少なくとも一部から発する赤外線を検出して移動方向を判定することができ、更にその時に赤外線検出器近傍の発光素子から発せられた光が人体の一部に反射して受光素子に受光したかどうかで、使用者が赤外線検出器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。
【００２５】
第６の発明は、複数の近接検出器が、赤外線を検出する赤外線検出器と、発光素子と、複数配置し前記発光素子から発せられた光を受光する受光素子を有する構成であり、赤外線検出器により人体の少なくとも一部の近接を検出し、その時に発光素子から発せられた光が人体の一部に反射した光を複数の受光素子で受光するものである。
【００２６】
本発明によれば、必要なときだけの発光で人体の少なくとも一部の移動方向を正しく検出し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。
【００２７】
第７の発明は、複数の赤外線検出器が焦電型赤外線検出器であり、各焦電型赤外線検出器の方向性を逆にして直列接続され、動作検出手段がその両端の出力を検出する電子回路を備えたものである。
【００２８】
本発明によれば、各焦電型赤外線検出器の方向性を逆にして直列接続した両端の出力の位相から、人体の少なくとも一部の移動方向を検出することができ、移動方向により制御手段は便座の駆動を制御できる。
【００２９】
第８の発明は、動作検出手段が複数の赤外線検出器の出力を処理する電子回路を有し、前記電子回路において人が歩く速さより十分速い速度に対応した周波数に高い感度を持たせるフィルタ回路を備えたものである。
【００３０】
本発明によれば、フィルタ回路で人が歩くような遅い周波数より十分速い動作速度に対応した周波数に高い感度を持っているので、人が意図しない移動などの動きや、遠くの動
きは検出しにくくなり、動作検出手段の近くで意図を持って動かした動きを検出しやすくなり、正確に人体の少なくとも一部の移動方向を検出することができ、移動方向により制御手段は誤動作なく便座の駆動を制御できる。
【００３１】
（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ステッピングモータである。
【００３２】
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ステッピングモータである。
【００３３】
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フォトダイオードである。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。
【００３４】
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、に信号を無線で送信する。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。
【００３５】
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。
【００３６】
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に近付いたことを判定すると、第１の発光素子１２を点滅させて、人が近付いた信号を第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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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、に信号を無線で送信する。
【００４０】
第２のリモコン１３は、手の上下動作を検出する動作検出手段１４と第２の発光素子１５とを含むものであり、動作検出手段１４は第２の赤外線センサ１６と、第３の赤外線センサ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。
【００４１】
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し、第２の赤外線センサと第３の赤外線センサとは、複数の近接検出器として機能する。
【００４２】
第２の赤外線センサ１６と第３の赤外線センサ１７は上下に並べて設置していて、いずれも第１の赤外線センサと同様の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。
【００４３】
図２を用いて第２の赤外線センサ１６と第３の赤外線センサ１７の出力特性について説明する。図２においてＶ１６は第２の赤外線センサ１６の出力の時間変化であり、Ｖ１７は第３の赤外線センサ１７の出力の時間変化である。
【００４４】
図２（ａ）は第２の赤外線センサ１６と第３の赤外線センサ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３の赤外線センサ１７が温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２の赤外線センサ１６が温度変化に対する出力を発生する。
【００４５】
一方、図２（ｂ）は第２の赤外線センサ１６と第３の赤外線センサ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２の赤外線センサ１６が温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３の赤外線センサ１７が温度変化に対する出力を発生する。
【００４６】
第２の信号処理回路１８は、第２の赤外線センサ１６、第３の赤外線センサ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２の赤外線センサ１６、第３の赤外線センサ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。
【００４７】
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３の赤外線センサ１７が先に出力を発生し、後から第２の赤外線センサ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。
【００４８】
第２の赤外線センサ１６が先に出力を発生し、後から第３の赤外線センサ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。
【００４９】
第２の信号処理回路１８はタイマー１９を有し、例えば第２の赤外線センサ１６が出力を発生した後に所定時間以内に第３の赤外線センサ１７の出力が発生しない、あるいは第３の赤外線センサ１７が出力を発生した後に所定時間以内に第２の赤外線センサ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。
【００５０】
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２の赤外線センサ１６と第３の赤外線センサ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。
【００５１】
第２の信号処理回路１８は、例えば第２の赤外線センサ１６が出力を発生した後、早すぎる所定時間以内に第３の赤外線センサ１７の出力が発生した、あるいは第３の赤外線センサ１７が出力を発生した後に早すぎる所定時間以内に第２の赤外線センサ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。
【００５２】
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２の赤外線センサ１６と第３の赤外線センサ１７の間を通過するのに要する時間より十分短い時間の、例えば０．０５秒以内という程度である。
【００５３】
第２の信号処理回路１８は第２の赤外線センサ１６、第３の赤外線センサ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。
【００５４】
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２の赤外線センサ１６、第３の赤外線センサ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。
【００５５】
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の、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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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２の赤外線センサ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。
【００５９】
ステップＳ４では、次に第３の赤外線センサ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。
【００６０】
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３の赤外線センサ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２の赤外線センサ１６と第３の赤外線センサ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。
【００６１】
ステップＳ６では、第３の赤外線センサ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。
【００６２】
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２の赤外線センサ１６と第３の赤外線センサ１７の間を通過するのに要する時間より十分短い時間の、例えば０．０５秒という程度である。
【００６３】
ステップＳ７では、第２の赤外線センサ１６、第３の赤外線センサ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。
【００６４】
ステップＳ２では第３の赤外線センサ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。
【００６５】
ステップＳ９では、次に第２の赤外線センサ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。
【００６６】
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２の赤外線センサ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２の赤外線センサ１６と第３の赤外線センサ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。
【００６７】
ステップＳ１１では、第２の赤外線センサ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。
【００６８】
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２の赤外線センサ１６と第３の赤外線センサ１７の間を通過するのに要する時間より十分短い時間の、例えば０．０５秒という程度である。
【００６９】
ステップＳ１２では、第３の赤外線センサ１７、第２の赤外線センサ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。
【００７０】
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２の赤外線センサ１６の出力を確認することを繰り返す。
【００７１】
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。
【００７２】
以上のように本発明の実施の形態１によれば、複数の近接検出器を焦電型の赤外線センサとしたことで、使用者の手が赤外線センサの視野に入ることで生じる温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。
【００７３】
なお、本実施の形態１では近接検出器として焦電型赤外線センサを用いたが、サーモパイル型赤外線センサを用いても同様の効果を得られるものであり、他にも、２枚の電極を備えた構成にして、信号処理回路において電極における静電容量を測定することで、手が近付いたことを検出するという方法もある。
【００７４】
赤外線センサや電極での静電容量の測定は、わずかな消費電流でできることであり、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。
【００７５】
（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検出手段１４の部分であり、図４は動作検出手段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。
【００７６】
図４において、第３の発光素子２０、第２の受光素子２１はともにフォトダイオードであり、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。
【００７７】
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。
【００７８】
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２の赤外線センサ１６、第３の近接判定部２４は第３の赤外線センサ１７の出力を監視し、温度変化即ち人体の一部が近付いたことを判定する。
【００７９】
これは焦電型赤外線センサである第２の赤外線センサ１６や第３の赤外線センサ１７は、比較的離れた例えば１〜２ｍ離れた場所で大きいものが動いたときにも、よく似た出力を発生するので、それと区別して１０ｃｍぐらいまでの距離に物体があるかどうかを確認するために第３の、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。
【００８０】
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、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。
【００８１】
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、第３の発光素子２０を発光させるようにしている。
【００８２】
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。
【００８３】
なお、第３の発光素子２０と第２の受光素子と、第３の発光素子２０と第２の受光素子との近傍に配置される第２の赤外線センサ１６および第３の赤外線センサ１７とが、複数の近接検出器として機能する。
【００８４】
図５は第２の赤外線センサ１６と第３の赤外線センサ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。
【００８５】
図２（ａ）と同様、Ｖ１６は第２の赤外線センサ１６の出力の時間変化であり、Ｖ１７は第３の赤外線センサ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。
【００８６】
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３の赤外線センサ１７が温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、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。
【００８７】
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２の赤外線センサ１６が温度変化に対する出力を発生する。
【００８８】
このように第３の赤外線センサ１７、第２の赤外線センサ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。
【００８９】
使用者が手を上から下に振り下ろした場合は、第２の赤外線センサ１６と第３の赤外線センサ１７の出力の順が逆になり、先に第２の赤外線センサ１６が出力を発生し、後から第３の赤外線センサ１７が出力を発生する。
【００９０】
ここで、発光制御部２５が第３の、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。
【００９１】
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。
【００９２】
ステップＳ１で第２の赤外線センサ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、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。
【００９３】
ステップＳ１０２では、ステップＳ１０１で第３の、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。
【００９４】
また、ステップＳ２で第３の赤外線センサ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。
【００９５】
ステップＳ１０４では、ステップＳ１０３で第３の、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。
【００９６】
このようにして実施の形態２によれば、第２の赤外線センサ１６と第３の赤外線センサ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、１〜２ｍ離れた場所での大きい動きのような、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。
【００９７】
また、第２の赤外線センサ１６か第３の赤外線センサ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。
【００９８】
（実施の形態３）
次に本発明の第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態において、第１、第２の実施の形態と異なるところは動作検出手段１４の部分であり、図７は動作検出手段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７において図１、図４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。
【００９９】
図７において、第３の発光素子２０は赤外発光ダイオードであり、それに対してフォトダイオードより成る受光素子が二つある。第３の受光素子２７は第３の発光素子２０より上方に配置し、第４の受光素子２８は第３の発光素子２０より下方に配置している。
【０１００】
第３の受光素子２７と第４の受光素子２８は、それぞれ第３の発光素子２０との間に一定の間隔を開けて配置したものであり、その間隔は例えば５ｃｍぐらいである。そして第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３の受光素子２７や第４の受光素子２８が受光して出力を発生する。
【０１０１】
第３の受光素子２７、第４の受光素子２８の出力は、前方の物体までの距離が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。
【０１０２】
一方、焦電型である第２の赤外線センサ１６は、その視野角を十分広くたとえば９０度以上にしていて、比較的広い範囲、また１〜２ｍぐらい離れた場所までの温度変化に対し
て出力を発生するものであり、第２の近接判定部２３が第２の赤外線センサ１６の出力を基に第２のリモコン１３近傍に人または人体の一部が近付いたことを判定する。
【０１０３】
第２の近接判定部２３が第２の赤外線センサ１６の出力より人が近付いたことを判定すると、発光制御部２５は、第３の発光素子２０を所定のパターンで点滅する。実際に人体の一部の例えば手が近付いていたらその点滅のパターンに合わせて、第３の受光素子２７や第４の受光素子２８が出力を発生する。
【０１０４】
動作方向判定部２６は、第３の受光素子２７と第４の受光素子２８の出力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して動作方向を確定している。
【０１０５】
これは、第３の、第３の発光素子２０を発光するためには多くの電流を流す必要があり、それを抑制するために、第２の赤外線センサ１６から第２の近接判定部２３により人または人体の一部が近付いた可能性の高いと判定したときにだけ、第３の発光素子２０を発光させることとしている。
【０１０６】
なお、第２の赤外線センサ１６と、第３の発光素子２０と、第３の発光素子２０から発せられた光を受光する第３の受光素子２７および第４の受光素子とが、複数の近接検出器として機能する。
【０１０７】
図８は第２の赤外線センサ１６と第３の発光素子２０、および第３の受光素子２７、第４の受光素子２８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。
【０１０８】
Ｖ１６は第２の赤外線センサ１６の出力の時間変化であり、Ｉ２０は第３の発光素子２０の出力、Ｖ２７は第３の受光素子２７の出力、Ｖ２８は第４の受光素子２８の出力の時間変化である。
【０１０９】
図８に示すように、まず人が近付き手を近付けてくると、第２の赤外線センサ１６が視野範囲内で温度変化を検出して出力を発生する。これを第２の近接判定部２３が近接と判定する。第２の赤外線センサ１６の出力はその視野範囲内に手が入っている間は大きな変化はない。
【０１１０】
第１の近接判定部２２が近接を判定すると発光制御部２５が第３の、第３の発光素子２０を所定のパターンで点滅させる。そして使用者の手が第４の受光素子２８の近傍に近付くと、第３の発光素子２０で発光した光は手で反射して第４の受光素子２８が受光する。
【０１１１】
第４の受光素子２８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。その後、上に取り付けている第３の受光素子２７の近傍に使用者の手が近付くと、第３の発光素子２０で発光した光は手で反射して第３の受光素子２７が受光する。第３の受光素子２７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。
【０１１２】
このように第４の受光素子２８、第３の受光素子２７の順で出力の発生があれば、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。そして発光制御部２５により第３の発光素子２０の点滅を停止する。
【０１１３】
ここで、第２の赤外線センサ１６の出力から第１の近接判定部２２が近接を判定しても、その後に第３の受光素子２７と第４の受光素子２８の出力がなければ、それ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して、第３の発光素子２０の点滅を停止す
る。
【０１１４】
使用者が手を上から下に振り下ろした場合は、第３の受光素子２７と第４の受光素子２８の出力の順が逆になり、先に第３の受光素子２７が出力を発生し、後から第４の受光素子２８が出力を発生する。
【０１１５】
第３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９のフローチャートにより説明する。図９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。
【０１１６】
図９において、第２の信号処理回路１８は、まずステップＳ２０１で発光制御部２５により第３の、第３の発光素子２０を消灯する。次にステップＳ２０２で第２の近接判定部２３により第２の赤外線センサ１６の信号から人または人体の一部の近接があるかどうかを判定する。
【０１１７】
近接があったと判定すれば、ステップＳ２０３に進み、近接があったと判定しなければステップＳ２０１に戻り処理を繰り返す。そしてステップＳ２０３でタイマー１９により待ち時間のカウントを開始する。ステップＳ２０４で発光制御部２５により第３の、第３の発光素子２０を所定パターンでの点滅を開始する。
【０１１８】
ステップＳ２０５において、ステップＳ２０３でカウントを開始した待ち時間が所定時間ｔ４を経過したかどうかを判定し、まだ経過してなければステップＳ２０６に進み、すでに経過してしまえばステップＳ２０１に戻る。
【０１１９】
これは後に説明する第３の受光素子２７や第４の受光素子２８が所定パターンの検出をしないまま所定時間ｔ４を経過した場合であり、離れた場所での人の動きや人以外の動きなどで第２の赤外線センサ１６が近接検出のような出力をした場合には第３の、第３の発光素子２０を消灯して再び第２の赤外線センサ１６が近接検出の出力をするのを待つ。ここでの所定時間ｔ４は例えば１分である。
【０１２０】
ステップＳ２０６では第３の受光素子２７が所定の点滅パターンを検出したかどうかを判定する。検出しなければステップＳ２０７に進み、検出すればステップＳ３に進みタイマー１９により再び待ち時間のカウントを開始し、ステップＳ２０８で、第４の受光素子２８が所定の点滅パターンを検出したかどうかを判定する。
【０１２１】
そして検出していなければステップＳ５に進み、所定の点滅パターンを検出するとステップＳ６に進む。ステップＳ５では待ち時間が所定時間ｔ１を過ぎたかどうかを判定し、ｔ１を過ぎてしまうとステップＳ２０１に戻る。
【０１２２】
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Ｓ２０８に戻って第４の受光素子２８が所定のパターンを検出することを待つ。
【０１２３】
ステップＳ６では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Ｓ２０９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Ｓ２０１に戻る。
【０１２４】
ステップＳ２０９では第３の、第３の発光素子２０を消灯しステップＳ７に進む。ステップＳ７では、第２の赤外線センサ１６が近接を検出し、第３の受光素子２７、第４の受光素子２８の順で所定時間の範囲内で所定パターンの点滅を検出したので、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。
【０１２５】
ステップＳ２０７では第４の受光素子２８が所定の点滅パターンを検出したかどうかを判定し、検出しなければステップＳ２０５に戻り、所定の点滅パターンを検出するとステップＳ８に進み、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Ｓ２１０に進む。
【０１２６】
ステップＳ２１０では、次に第３の受光素子２７が所定の点滅パターンを検出したかどうかを判定する。そして検出しなければステップＳ１０に進み、所定の点滅パターンを検出するとステップＳ１１に進む。
【０１２７】
ステップＳ１０では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を過ぎてしまうとステップＳ２０１に戻り、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Ｓ２１０に戻って第３の受光素子２７が所定の点滅パターンを検出することを待つ。
【０１２８】
ステップＳ１１では、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Ｓ２１１に進み、まだｔ２になっ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Ｓ２０１に戻る。
【０１２９】
ステップＳ２１１では第３の、第３の発光素子２０を消灯しステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、第２の赤外線センサ１６が近接を検出し、第４の受光素子２８、第３の受光素子２７の順で所定時間の範囲内で所定パターンの点滅を検出したので、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。
【０１３０】
ステップＳ１３では、タイマー１９により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Ｓ１４に戻って経過するのを待つ。経過すればステップＳ２０１に戻る。
【０１３１】
このようにして実施の形態３によれば、焦電型である第２の赤外線センサ１６で人または人体の一部の近接を検出してから、第３の、第３の発光素子２０を点滅させて第３の受光素子２７、第４の受光素子２８で近接と動く方向を検出しているので、第３の、第３の発光素子２０を発光するために必要な消費電流を最小限に抑え、そして１〜２ｍ離れた場所での大きい動きのような、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、１０ｃｍぐらいのところでの手の動きだけを確実に判定することができ、電池電源のリモコンにも搭載できる。
【０１３２】
なお、近接を検出する焦電型である第２の赤外線センサ１６を、第３の発光素子２０や第３の受光素子２７、第４の受光素子２８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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
（実施の形態４）
次に本発明の第４の実施の形態について説明する。図１０は遠隔操作装置である第２の
リモコンの構成を示す図であり図１、図４、図７と同じ機能を有するものは同じ番号を付し説明を省略する。
【０１３５】
第４の実施の形態では近接検出器は第１の実施の形態と同様に焦電型赤外線センサ２個で、図１０に示すように第２の赤外線センサ１６と第３の赤外線センサ１７より成る。そして２個の焦電型赤外線センサは素子同士を近接させて一体化し１個のパッケージに収めたものであり、更に２個の焦電型赤外線センサは方向を逆にして直列接続している。
【０１３６】
焦電型赤外線センサは、そもそもセンサ自身の温度と視野となる対象物の温度の温度差の変化に対して出力を発生するものであり、センサ自身も温度が急に変動した場合には出力を発生するものである。そこで２個のセンサの方向を逆にして直列接続することでセンサ自身の温度変動の影響をキャンセルしている。
【０１３７】
図１１に直列接続した赤外線センサの信号処理を行う電子回路２９の構成を示す。直流電源３０は例えば電池で、例えば３Ｖを供給している。電源ＩＣ３１は直流電源３０の電源を入力にして、それよりも低い電圧、例えば１．５Ｖを出力としている。
【０１３８】
第２の赤外線センサ１６、第３の赤外線センサ１７は、二つの焦電型赤外線センサを方向性を逆にして直列に接続している。このいずれかの赤外線センサの視野の温度が変化すると出力電流が発生し抵抗３２を流れるとともにＦＥＴ３３に電流を供給する。
【０１３９】
ＦＥＴ３３では電流増幅され抵抗３４を流れてその両端の電圧はフィルタ回路３５で特定の周波数成分を中心に増幅される。
【０１４０】
フィルタ回路３５は、オペアンプ３６と、抵抗３７、抵抗３８と、コンデンサ３９、コンデンサ４０により構成したバンドパスフィルタであり、抵抗３７と抵抗３８により増幅率を決め、抵抗３７、抵抗３８とコンデンサ３９より成る積分回路と、抵抗３７、抵抗３８、コンデンサ４０より成る微分回路でフィルタ特性を決めるものである。
【０１４１】
それらの組合せによりフィルタ回路３５は、３０Ｈｚぐらいにピークを持たせるような周波数特性、増幅率で約１０００倍となるようにしている。一般に人が移動するようなことを検出するのであれば１Ｈｚぐらいにピークを持たせた周波数特性のフィルタ回路にしておけば検出しやすいのであるが、センサ近傍で手を上下動作させる速さはそれよりかなり速いものである。
【０１４２】
ここで３０Ｈｚぐらいにピークを持たせた周波数特性としていることで、手の上下動作を効率よく検出し、そして離れた場所での人の移動などではセンサの出力がほとんど増幅されないようにして、手の上下動作以外の要因の誤検出がないようにしている。
【０１４３】
図１２を用いて第２の赤外線センサ１６と第３の赤外線センサ１７を直列接続したセンサの出力特性について説明する。図２においてＶ３６はフィルタ回路３５のオペアンプ３６の出力電圧の時間変化である。図２（ａ）は第２の赤外線センサ１６と第３の赤外線センサ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、図２（ｂ）は使用者が手を上から下に振り下ろした場合である。
【０１４４】
図２（ａ）において、使用者が手を下から上に振り上げると、まず第３の赤外線センサ１７の視野に使用者の手が入る。第３の赤外線センサ１７は図１１に示すようにグランド側がマイナスとなるように接続しているので、まずプラス側の電圧を発生することになる。そして第３の赤外線センサ１７の視野から使用者の手が出て行くときに逆にマイナス側に出力を発生する。
【０１４５】
第３の赤外線センサ１７の視野から使用者の手が出て行くのとほぼ同時に次は第２の赤外線センサ１６の視野に使用者の手が入る。第２の赤外線センサ１６は図１１に示すようにグランド側がプラスとなるように接続しているので、まずマイナス側の電圧が発生することになる。そして第２の赤外線センサ１６の視野から使用者の手が出て行くときに逆にプラス側に出力を発生する。
【０１４６】
そして図１２（ａ）に示すように第３の赤外線センサ１７の視野から使用者の手が出て行くときのマイナス側の出力と第２の赤外線センサ１６の視野に手が入るときのマイナス側の出力が重なるようになって、プラス、マイナス、プラスの順に出力が発生する。
【０１４７】
図２（ｂ）において、使用者が手を上から下に振り下ろすと、まず第２の赤外線センサ１６の視野に使用者の手が入り、まずマイナス側の電圧を発生することになる。そして第２の赤外線センサ１６の視野から使用者の手が出て行くときに逆にプラス側に出力を発生する。
【０１４８】
第２の赤外線センサ１６の視野から使用者の手が出て行くのとほぼ同時に次は第３の赤外線センサ１７の視野に使用者の手が入り、まずプラス側の電圧が発生することになる。そして第３の赤外線センサ１７の視野から使用者の手が出て行くときに逆にマイナス側に出力を発生する。
【０１４９】
図１２（ｂ）に示すように第２の赤外線センサ１６の視野から使用者の手が出て行くときのプラス側の出力と第３の赤外線センサ１７の視野に手が入るときのプラス側の出力が重なるようになって、マイナス、プラス、マイナスの順に出力が発生する。
【０１５０】
即ち、使用者が手を下から上に振り上げた場合と、上から下に振り下ろした場合では位相が全く反対の出力となるので、どちらの波形かを判定することで手の上下の移動方向は容易に判定できる。
【０１５１】
このようにして実施の形態４によれば、２個の焦電型赤外線センサを近接させて方向性を逆にして直列接続した出力より動作を検出しているので、赤外線センサ自身の温度変化による出力をキャンセルして誤検出を防止している他、信号処理のフィルタ回路でゆっくりとした動作の出力を抑えているので、手の動きなど使用者が意図した動作だけを検出できるように、その精度を高めることができている。
【０１５２】
なお、このように２個の焦電型赤外線センサを近接させて方向性を逆にして直列接続する構成は、本発明の実施の形態２への応用も可能であり、即ち、２個の直列接続した焦電型赤外線センサと発光素子と受光素子により動作を検出することで、更に検出の精度を高めることもできる。
【０１５３】
また、以上説明してきた実施の形態１〜４において、複数の赤外線センサや複数の受光素子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。
【０１５４】
しかし、これは本発明を限定するものではなく、複数の赤外線センサや複数の受光素子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。
【産業上の利用可能性】
【０１５５】
以上のように本発明は、動作検出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。
【符号の説明】
【０１５６】
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 動作検出手段
１５ 第２の発光素子
１６ 第２の赤外線センサ
１７ 第３の赤外線センサ
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
２５ 発光制御部
２６ 動作方向判定部
２７ 第３の受光素子
２８ 第４の受光素子
２９ 電子回路
３０ 直流電源
３１ 電源ＩＣ
３２、３４、３７、３８ 抵抗
３３ ＦＥＴ
３５ フィルタ回路
３９、４０ コンデンサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
便座と、前記便座を回転動作させる便座モータと、人体の少なくとも一部の動作を検出する動作検出手段と、前記動作検出手段により検出した動作に対応して前記便座モータを制御するモータ制御手段を備えたトイレ装置。
【請求項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、前記動作検出手段と、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。
【請求項３】
前記動作検出手段が、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近接検出器を有する請求項１または２に記載のトイレ装置。
【請求項４】
前記複数の近接検出器が、赤外線を検出する複数の赤外線検出器を有する請求項３に記載のトイレ装置。
【請求項５】
前記複数の近接検出器が、発光素子と、前記発光素子から発せられた光を受光する受光素子と、前記発光素子および前記受光素子の近傍に赤外線を検出する複数の赤外線検出器を有する請求項３に記載のトイレ装置。
【請求項６】
前記複数の近接検出器が、赤外線を検出する赤外線検出器と、発光素子と、前記発光素子から発せられた光を受光する複数の受光素子を有する請求項３に記載のトイレ装置。
【請求項７】
前記複数の赤外線検出器が焦電型赤外線検出器であり、各焦電型赤外線検出器の方向性を逆にして直列接続され、前記動作検出手段が両端の出力を検出する電子回路を備えた請求項４または５に記載のトイレ装置。
【請求項８】
前記動作検出手段が前記複数の赤外線検出器の出力を処理する電子回路を有し、前記電子回路において人が歩く速さより十分速い速度に対応した周波数に高い感度を持たせるフィルタ回路を備えた請求項４、５または７に記載のトイレ装置。
【請求項１】
便座と、前記便座を回転動作させる便座モータと、人体の少なくとも一部の動作を検出する動作検出手段と、前記動作検出手段により検出した動作に対応して前記便座モータを制御するモータ制御手段を備えたトイレ装置。
【請求項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、前記動作検出手段と、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。
【請求項３】
前記動作検出手段が、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近接検出器を有する請求項１または２に記載のトイレ装置。
【請求項４】
前記複数の近接検出器が、赤外線を検出する複数の赤外線検出器を有する請求項３に記載のトイレ装置。
【請求項５】
前記複数の近接検出器が、発光素子と、前記発光素子から発せられた光を受光する受光素子と、前記発光素子および前記受光素子の近傍に赤外線を検出する複数の赤外線検出器を有する請求項３に記載のトイレ装置。
【請求項６】
前記複数の近接検出器が、赤外線を検出する赤外線検出器と、発光素子と、前記発光素子から発せられた光を受光する複数の受光素子を有する請求項３に記載のトイレ装置。
【請求項７】
前記複数の赤外線検出器が焦電型赤外線検出器であり、各焦電型赤外線検出器の方向性を逆にして直列接続され、前記動作検出手段が両端の出力を検出する電子回路を備えた請求項４または５に記載のトイレ装置。
【請求項８】
前記動作検出手段が前記複数の赤外線検出器の出力を処理する電子回路を有し、前記電子回路において人が歩く速さより十分速い速度に対応した周波数に高い感度を持たせるフィルタ回路を備えた請求項４、５または７に記載のトイレ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−２５４１３５（Ｐ２０１２−２５４１３５Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２７８８１（Ｐ２０１１−１２７８８１）
【出願日】平成２３年６月８日（２０１１．６．８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月８日（２０１１．６．８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]